12 exemplos de preguntas sobre o momento impulsivo dunha colisión
1 SUnha bala de goma con forma de bóla e unha masa de 40 gramos lánzase horizontalmente cara a unha parede, como se mostra na imaxe. Se a bóla rebota á mesma velocidade, o cambio de momento da bóla é un
despois…
A. 2 N
B. 3 N
C. 4 Ns
D. 5 Ns
E. 6 Ns
Discusión
Sábese que :
Masa (m) = 40 gramos = 0,04 kg
Velocidade inicial (v o ) = – 50 m/s
Velocidade final (vt ) = 50 m/s
A dirección do movemento da bóla (dirección da velocidade) é oposta, polo tanto, a velocidade inicial e a velocidade final teñen signos diferentes.
Pregunta : canto cambia a cantidade de impulso da pelota?
Resposta :
Fórmula de cambio de momento:
Δp = m (vt – v o ) = (0,04)(50 – (-50)) = (0,04)(50 + 50)
Δp = (0,04)(100) = 4 Ns
A resposta correcta é C.
2. Lánzase horizontalmente unha pelota de goma de 75 gramos ata que choca contra unha parede, como se mostra na imaxe. Se a pelota de goma rebota cara atrás á mesma velocidade, a magnitude do impulso resultante é...
A. 0
B. 1,5 N
C. 3,0 Ns
D. 3,7 Ns
E. 5,5 Ns
Discusión
Sábese que :
Masa da bóla (m) = 75 gramos = 0,075 kg
Velocidade inicial (v o ) = -20 m/s
Velocidade final (vt ) = 20 m/s
A dirección do movemento da bóla (dirección da velocidade) é oposta, polo tanto, a velocidade inicial e a velocidade final teñen signos diferentes.
Preguntado : impulso
Resposta :
Impulso = cambio na cantidade de movemento
I = Δp
I = m (vt – v o ) = 0,075 (20 – (-20)) = 0,075 (20 + 20) = 0,075 (40)
Eu = 3 Ns
Ns representa o Newton por segundo.
A resposta correcta é C.
3. Dous obxectos coa mesma masa móvense en liña recta un cara ao outro como se mostra na imaxe!
Se v² ' é a velocidade do obxecto (2) despois da colisión á dereita cunha velocidade de 5 ms –1 , entón a magnitude da velocidade v¹ ' (1) despois da colisión é…
A. 7 ms-1
B. 9 ms −1
C. 13 ms −1
D. 15 ms −1
E. 17 ms −1
Discusión
Sábese que:
A masa de ambos obxectos é a mesma = m
A velocidade do obxecto 1 antes da colisión (v1 ) = 8 m/s
A velocidade do obxecto 2 antes da colisión (v² ) = 10 m/s
A velocidade do obxecto 2 despois da colisión (v² ' ) = 5 m/s
Pregunta: Velocidade do obxecto 1 despois da colisión (v 1 ')
Resposta:
Trátase dunha colisión elástica imperfecta. v 1 ' calcúlase usando a lei da conservación do momento:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
m (v 1 + v 2 ) = m (v 1 ' + v 2 ')
v1 + v2 = v1 ' + v2 '
8 + 10 = 1 ' + 5
18 = v1 ' + 5
v 1 ' = 18-5
v1 ' = 13 m/s
A resposta correcta é C.
4. Dúas bólas, cada unha con masas m1 = 2 kg e m2 = 1 kg, rodan en direccións opostas con velocidades v1 = 2 m s⁻¹ e v2 = 4 m s⁻¹ como se mostra na seguinte figura. As dúas bólas chocan entón e, tras o choque, péganse. A velocidade das dúas bólas despois do choque é…
A. 2 ms-1
B. 1,2 ms -1
C. 1 ms -1
D. 0,5 ms -1
E. cero
Discusión
Sábese que :
Masa da bóla 1 (m² ) = 2 kg
Masa da bóla 2 (m² ) = 1 kg
Velocidade da bóla 1 antes da colisión (v1 ) = 2 m/s
Velocidade da bóla 2 antes da colisión (v² ) = -4 m/s
A velocidade é positiva e negativa porque a dirección do movemento da pelota é oposta. Os signos positivo e negativo indican a dirección do movemento da pelota.
Pregunta : Velocidade da bóla despois da colisión (v')
Resposta :
Esta pregunta refírese a colisións inelásticas. Nas colisións inelásticas, non se aplica a lei da conservación da enerxía cinética e só se aplica a lei da conservación do momento. A velocidade da bóla despois da colisión calcúlase usando a fórmula da lei da conservación do momento.
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
A resposta correcta é E.
5. Dúas bólas A e B teñen a mesma masa movéndose unha cara á outra cunha velocidade de 4 ms -1 e 6 ms -1 respectivamente, como se mostra na imaxe! Ambas chocan elasticamente, e a velocidade do obxecto B despois da colisión é de 4 ms -1 na dirección oposta ao seu movemento orixinal. A velocidade da bóla A inmediatamente despois da colisión é...
A. 2 ms-1
B. 2,5 ms -1
C. 4 ms -1
D. 5 ms -1
E. 6 ms -1
Discusión
Sábese que :
Masa da bóla A (m² A ) = m²
Masa da bóla B (m² B ) = m²
A velocidade da bóla A antes da colisión (v A ) = 4 m/s
A velocidade da bóla B antes da colisión (vB ) = 6 m/s
A velocidade da bóla B despois da colisión (v B ') = 4 m/s
Pregunta : Velocidade da bóla A despois da colisión (v A ')
Resposta :
Se dous obxectos que chocan elasticamente teñen a mesma masa, entón despois da colisión os dous obxectos intercambian velocidades.
A velocidade da bóla A antes da colisión (v A ) = a velocidade da bóla B despois da colisión (v B ') = 4 m/s
A velocidade da bóla B antes da colisión (v B ) = a velocidade da bóla A despois da colisión (v A ') = 6 m/s
Se a bóla A se move á esquerda antes da colisión, despois da colisión, a bóla A móvese á dereita. Do mesmo xeito, se a bóla B se move á dereita antes da colisión, despois da colisión, a bóla B móvese á esquerda. Polo tanto, nunha colisión perfectamente elástica, a dirección do movemento dos obxectos antes e despois da colisión é oposta.
A resposta correcta é E.
6. Os obxectos A e B, cada un cunha masa de 4 kg e 5 kg, móvense en direccións opostas como se mostra na imaxe. Despois chocan e, tras a colisión, os dous obxectos inverten a dirección cunha velocidade de A = 4 ms -1 e unha velocidade de B = 2 ms -1 . Polo tanto, a velocidade do obxecto B antes da colisión é...
A. 6,0 ms-1
B. 3,0 ms -1
C. 1,6 ms -1
D. 1,2 ms -1
E. 0,4 ms -1
Discusión
Sábese que :
Masa do obxecto A (m² A ) = 4 kg
Masa do obxecto B (m² ) = 5 kg
A velocidade do obxecto A antes da colisión (v A ) = 6 m/s
A velocidade do obxecto A despois da colisión (v A ') = 4 m/s
A velocidade do obxecto B despois da colisión (v B ') = -2 m/s
Os signos positivo e negativo describen a dirección oposta do movemento da pelota.
Pregunta : A velocidade do obxecto B antes da colisión (v B )
Resposta :
O tipo de colisión non se explica neste problema. Non obstante, baseándose nas cantidades coñecidas, chégase á conclusión de que este problema está relacionado cunha colisión parcialmente elástica ou cunha colisión imperfectamente elástica. Nunha colisión parcialmente elástica, non se aplica a lei da conservación da enerxía cinética; só se aplica a lei da conservación do momento. A velocidade do obxecto B antes da colisión calcúlase usando a lei da conservación do momento.
m A v A + m B v B = m A v A ' + m B v B '
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v B ')
24 – 10 = 16 + 5(v B ')
14 – 16 = 5 (v B ')
-2 = 5 (v B ')
v B ' = -2/5
v B ' = -0,4
O signo negativo significa que a dirección do movemento do obxecto B despois da colisión é oposta á dirección do obxecto antes da colisión.
A resposta correcta é E.
7. Déixase caer unha pelota de 200 gramos desde unha altura de 80 cm sen velocidade inicial. Despois de tocar o chan, a pelota rebota cunha velocidade de 1 ms -1 (g = 10 ms -2 ). A magnitude do impulso sobre a pelota é…
A. 1,6 N
B. 1,5 N
C. 1,0 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,6 Ns
Discusión
Sábese que:
Masa da bóla = 200 gramos = 0,2 kg
Altura = 80 cm = 0,80 m
A velocidade da pelota antes de tocar o chan = ….
A velocidade da pelota despois de tocar o chan / rebotar = 1 m/s
Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ s²
Pregunta: A magnitude do impulso (I)
Resposta:
A velocidade da pelota antes de tocar o chan
Primeiro calcula a velocidade da pelota antes de que toque o chan, usando a fórmula do movemento de caída libre.
Sábese que:
Altura (h) = 80 cm = 0,8 m
Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ s²
Pregunta: Velocidade final (v t )
Resposta:
v t 2 = 2 gh = 2(10)(0,8) = 2(8) = 16
v t = √16 = 4 m/s
Magnitude do impulso (I)
Sábese que:
Masa da bóla (m) = 200 gramos = 0,2 kg
A velocidade da pelota antes de tocar o chan (v o ) = -4 m/s
A velocidade da pelota despois de tocar o chan / a pelota rebota (vt ) = 1 m/s
A dirección do movemento da pelota ou a dirección da súa velocidade é diferente, de xeito que unha velocidade é positiva e a outra é negativa.
Preguntado: Impulso (I)
Resposta:
O teorema do impulso-momento afirma que o impulso = cambio no momento. Matematicamente:
I = Δp
Eu = m (vt – v o )
Eu = (0,2)(1– (-4))
Eu = (0,2)(1 + 4)
Eu = (0,2)(5)
Eu = 1 Ns
A resposta correcta é C.
8. Mira a seguinte imaxe!
Dous obxectos coa mesma masa m1 = m2 = 0,5 kg libéranse simultaneamente desde a mesma altura ao longo dunha traxectoria cóncava suave cun radio de 1/5 de metro. Se os dous obxectos chocan de forma perfectamente elastica, entón a velocidade de cada obxecto despois da colisión é… (g = 10 m s⁻¹ )
A. v'1 = -1 ms-1 ; v'2 = 2 ms-1
B. v' 1 = +1 ms -1 ; v' 2 = -2 ms -1
C. v' 1 = -2 ms -1 ; v' 2 = +2 ms -1
D. v' 1 = -2 ms -1 ; v' 2 = +3 ms -1
E. v' 1 = +3 ms -1 ; v' 2 = -2 ms -1
Discusión
Sábese que:
Masa do obxecto (m) = m1 = m2 = 0,5 kg
Altura inicial (h1 ) = 1/5 de metro
Altura final (h2 ) = 0 (base da vía)
A velocidade inicial do obxecto (v1 ) = 0 (inicialmente o obxecto está en repouso)
Velocidade final do obxecto (v² ) = … (velocidade do obxecto na parte inferior da traxectoria = velocidade do obxecto antes da colisión)
Aceleración da gravidade (g) = 10 m/s
Pregunta: A velocidade de cada obxecto despois da colisión
Resposta:
A velocidade do obxecto antes da colisión
Primeiro, calcula a velocidade do obxecto antes da colisión usando a fórmula da lei de conservación da enerxía mecánica . A velocidade do obxecto antes da colisión = a velocidade do obxecto cando chega ao fondo da traxectoria = a velocidade final do obxecto.
Enerxía mecánica inicial = Enerxía mecánica final
Enerxía potencial gravitatoria + enerxía cinética = Enerxía potencial gravitatoria + enerxía cinética
mgh 1 + 1/2 mv 1/2 = mgh 2 + 1/2 mv 2/2
mgh 1 + 0 = 0 + 1/2 mv² 2
mgh 1 = 1/2 mv² 2
gh 1 = 1/2 v² 2
2 gh 1 = v 2 2
2(10)(1/5) = v² 2
2(2) = v² 2
4 = v² 2
v² = √4
v² = 2 m/ s
A velocidade de cada obxecto antes da colisión = 2 m/s.
A velocidade do obxecto despois da colisión
Calcula a velocidade dos obxectos despois da colisión usando a fórmula da colisión perfectamente elástica.
Nunha colisión perfectamente elástica, se as masas de ambos os obxectos son iguais e os seus movementos son opostos, entón cando chocan, os dous obxectos intercambian velocidades. Por exemplo, antes da colisión, o obxecto A móvese a 2 m/s e o obxecto B móvese a -4 m/s. Despois da colisión, o obxecto A móvese a 4 m/s e o obxecto B móvese a -2 m/s. Os signos negativo e positivo indican que os dous obxectos están en direccións opostas.
Nesta pregunta, a dirección do movemento antes da colisión é oposta e a velocidade de ambos os obxectos antes da colisión é de 2 m/s, polo que a velocidade de ambos os obxectos despois da colisión tamén é de 2 m/s, pero os signos son diferentes, un é positivo e o outro é negativo.
A resposta correcta é C.
9. Mira a seguinte imaxe!
O obxecto A cunha masa de 2 kg e o obxecto B cunha masa de 3 kg libéranse do centro dun cuarto de círculo simultaneamente sen velocidade inicial. Ambos obxectos pasan por unha superficie curva lisa e chocan no punto C dun xeito perfectamente elástico (g = 10 ms -2 ). A velocidade dos obxectos A e B inmediatamente despois da colisión é...
A. -2 ms-1 e -2 ms-1
B. -3 ms -1 e 7 ms -1
C. -4 ms -1 e 7 ms -1
D. 4 ms -1 e -3 ms -1
E. 7 ms -1 e 3 ms -1
Discusión
Sábese que:
Masa do obxecto A (m1 ) = 2 kg
Masa do obxecto B (m² ) = 3 kg
Altura inicial (h1 ) = 5 metros
Altura final (h2 ) = 0 (base da vía)
A velocidade inicial do obxecto (v1 ) = 0 (inicialmente o obxecto está en repouso)
Velocidade final do obxecto (v² ) = … (velocidade do obxecto na parte inferior da traxectoria = velocidade do obxecto antes da colisión)
Aceleración da gravidade (g) = 10 m/s
Pregunta: A velocidade de cada obxecto despois da colisión
Resposta:
A velocidade do obxecto antes da colisión
Primeiro, calcula a velocidade do obxecto antes da colisión usando a lei da conservación da enerxía mecánica . A velocidade do obxecto antes da colisión = a velocidade do obxecto cando chega ao fondo da vía.
Enerxía mecánica inicial = Enerxía mecánica final
Enerxía potencial gravitatoria = enerxía cinética
mgh 1 = 1/2 mv² 2
gh 1 = 1/2 v² 2
2 gh 1 = v 2 2
2(10)(5) = v² 2
100 = v² 2
v² = √100
v² = 10 m /s
A velocidade de cada obxecto antes da colisión = 10 m/s. A masa do obxecto non afecta á velocidade final.
A velocidade do obxecto despois da colisión
Os dous obxectos teñen masas diferentes e móvense en direccións opostas, polo que a velocidade de cada obxecto despois da colisión calcúlase usando esta ecuación:
A velocidade de cada obxecto inmediatamente despois da colisión:
10. Dúas bólas teñen cada unha unha masa m1 = 2 kg e m2 = 1 kg roda na dirección oposta con velocidade v1 = 2 ms-1 e v2 = 4 ms-1 como na seguinte imaxe. As dúas bólas chocan entón e, tras o choque, péganse entre si. Velocidade as dúas bólas despois do choque son…
A. 2 ms-1
B. 1,2 ms-1
C. 1 ms-1
D. 0,5 ms-1
E. cero
Discusión
É coñecido :
Masa da bóla 1 (m1) = 2 kg
Masa da bóla 2 (m2) = 1 kg
A velocidade da bóla 1 antes da colisión (v1) = 2 m/s
A velocidade da bóla 2 antes da colisión (v2) = -4 m/s
A velocidade é positiva e negativa porque a dirección do movemento da pelota é oposta. Os signos positivo e negativo indican a dirección do movemento da pelota.
Preguntado/a Velocidade da bóla despois da colisión (v')
Jawab :
Esta pregunta está relacionada con colisión inelásticaNunha colisión inelástica, a lei da conservación da enerxía cinética non se aplica e só se aplica lei da conservación do momentoA velocidade da bóla despois da colisión calcúlase usando a fórmula da lei de conservación do momento.
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
A resposta correcta é E.
11. Dúas bólas A e B teñen a mesma masa e móvense unha cara á outra a unha velocidade de 4 m/s.-1 e 6 ms-1 como na imaxe! Os dous entóncolisión perfectamente elástica, e a velocidade do obxecto B despois da colisión é de 4 ms-1 na dirección oposta ao seu movemento orixinal. A velocidade da bóla A inmediatamente despois da colisión é…
A. 2 ms-1
B. 2,5 ms-1
C. 4 ms-1
D. 5 ms-1
E. 6 ms-1
Discusión
É coñecido :
Masa da bóla A (mA) = m
Masa da bóla B (mB) = m
A velocidade da bóla A antes da colisión (vA) = 4 m/s
A velocidade da bóla B antes da colisión (vB) = 6 m/s
A velocidade da bóla B despois da colisión (vB') = 4 m/s
Preguntado/a Velocidade da bóla A despois da colisión (v)A')
Jawab :
Se dous obxectos que chocan elasticamente teñen a mesma masa, despois da colisión os dous obxectos intercambiarán as súas masas. kecepatán.
A velocidade da bóla A antes da colisión (vA) = velocidade da bóla B despois da colisión (vB') = 4 m/s
A velocidade da bóla B antes da colisión (vB) = velocidade da bóla A despois da colisión (vA') = 6 m/s
Se a bóla A se move á esquerda antes da colisión, despois da colisión, a bóla A móvese á dereita. Do mesmo xeito, se a bóla B se move á dereita antes da colisión, despois da colisión, a bóla B móvese á esquerda. Polo tanto, nunha colisión perfectamente elástica, a dirección do movemento dos obxectos antes e despois da colisión é oposta.
A resposta correcta é E.
12. Os obxectos A e B, cada un cunha masa de 4 kg e 5 kg, móvense en direccións opostas como se mostra na imaxe. Despois chocan e, tras a colisión, os dous obxectos inverten a dirección cunha velocidade de A = 4 ms.-1 e velocidade B = 2 ms-1, entón a velocidade do obxecto B antes da colisión é...
A. 6,0 ms-1
B. 3,0 ms-1
C. 1,6 ms-1
D. 1,2 ms-1
E. 0,4 ms-1
Discusión
É coñecido :
Masa do obxecto A (mA) = 4 kg
Masa do obxecto B (mB) = 5 kg
A velocidade do obxecto A antes da colisión (vA) = 6 m/s
A velocidade do obxecto A despois da colisión (v)A') = 4 m/s
A velocidade do obxecto B despois da colisión (vB') = -2 m/s
Os signos positivo e negativo describen a dirección oposta do movemento da pelota.
Preguntado/a A velocidade do obxecto B antes da colisión (vB)
Jawab :
O tipo de colisión non se explica nesta pregunta. Non obstante, baseándose nas cantidades coñecidas, pódese concluír que esta pregunta se relaciona cunha colisión parcialmente elástica ou cunha colisión imperfectamente elástica. colisión parcialmente elástica A lei da conservación da enerxía cinética non se aplica e só se aplica a lei da conservación do momento. A velocidade do obxecto B antes da colisión calcúlase usando a ecuación da lei da conservación do momento.
mA vA + mB vB = mA vA' + mB vB'
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(vB')
24 – 10 = 16 + 5(v)B')
14 – 16 = 5 (vB')
-2 = 5 (vB')
vB' = -2/5
vB' = -0,4
O signo negativo significa que a dirección do movemento do obxecto B despois da colisión é oposta á dirección do obxecto antes da colisión.
A resposta correcta é E.
Orixe da pregunta:
Preguntas de física do exame nacional para o bacharelato/instituto profesional
