4 példa impulzuskérdésekre
1. Egy 0,5 kg tömegű labda szabadon esik le h 1 = 7,2 m magasságból a padló felett, és h 2 = 3,2 m magasságba pattan . Ha a nehézségi gyorsulás 10 ms -2 , akkor a labdára ható impulzus...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Vita
Köztudott, hogy :
A labda tömege (m) = 0,5 kg
A szabadon eső labda magassága (h1 ) = 7,2 méter
A pattogó labda magassága (h2 ) = 3,2 méter
A Föld gravitációs gyorsulása (g) = 10 m/ s²
Kérdezett : Impulzus, amely a labdára hat
Válasz :
A labda sebessége közvetlenül az becsapódás előtt (v)o)
Számítsd ki a labda sebességét közvetlenül az becsapódás előtt a szabadesés képletével. Tekintettel a magasságra (h) = 7,2 méter, a nehézségi gyorsulásra (g) = 10 m/s² és a végső sebességre közvetlenül a padlóba becsapódás előtt, használd a következő képletet: v² = 2gh
v₂ = 2 (10)(7,2) = 144
v0 = 2(10)(7,2) = 12 m/s
A golyó becsapódás előtti sebessége (v0 ) -12 m/s. A negatív előjel csak az irányt jelzi.
A labda sebessége közvetlenül az ütközés után (v)t)
Számítsd ki a labda sebességét közvetlenül az ütközés után a felfelé irányuló függőleges mozgás képletével. Tekintettel a magasságra (h) = 3,2 méter, a gravitációs gyorsulásra (g) = -10 m/s² , a végső sebesség a maximális magasságnál (v/ t² ) = 0, és a kezdeti sebességet közvetlenül a padlóra csapódás után kell megadni, ezért használd a következő képletet: v /t² = v/ o² + 2/gh.
vt² = v0² + 2gh
0 = v2 + 2 (-10)(3,2)
v₂ = 64
v o = √64 = 8 m/s
A golyó sebessége az ütközés után (vt ) 8 m/s
A labdára ható impulzus (I)
Az impulzust az impulzus-momentum tétel képletével számítjuk ki.
Impulzus (I) = lendületváltozás (Δp)
I = m(vt – v0 ) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton másodperc
A helyes válasz a C.
2. Egy 5 gramm tömegű pingponglabda szabadon esik le egy bizonyos magasságról (g = 10 ms⁻² ) . Amikor a padlóra ér, a labda sebessége 6 ms⁻¹ , és közvetlenül a padlóra csapódás után 4 ms⁻¹ sebességgel pattan felfelé . A labdára ható impulzus nagysága...
A. 0,50 Ns
B. 0,25 Ns
C. 0,10 Ns
D. 0,05 Ns
E. 0,01 Ns
Vita
Köztudott, hogy :
Golyó tömege (m) = 5 gramm = 0,005 kg
A labda sebessége közvetlenül a talajt érés előtt (v0 ) = -6 m/s
A labda sebessége közvetlenül a talajra csapódás után (vt ) = 4 m/s
A pozitív és negatív sebesség azt jelenti, hogy a labda sebességének iránya vagy a labda mozgásának iránya az ütközés előtt ellentétes a labda mozgásának irányával az ütközés után.
Kérdezett : Impulse (I)
Válasz :
Az impulzus-impulzus tétel kimondja, hogy az impulzus (I) egyenlő az impulzusváltozással (Δp).
I = Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )
I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton-másodperc
A helyes válasz a D.
3. Egy 20 grammos labdát v 1 = 4 ms -1 sebességgel dobunk balra. Miután a falnak csapódott, a labda v 2 = 2 ms -1 sebességgel pattan jobbra. Az így létrejövő impulzus….
A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns
Vita
Köztudott, hogy:
Golyó tömege (m) = 20 gramm = 0,020 kg
A golyó sebessége az ütközés előtt (v0 ) = -4 m/s (balra)
A golyó sebessége az ütközés után (vt ) = +2 m/s (jobbra)
A v o negatív előjelet kap, hogy megkülönböztesse az irányát v t- től.
Kérdezte: Impulzus
Válasz:
Impulzus (I) = lendületváltozás (Δp) = mv t – mv o
Impulzus (I) = m (vt – v0 ) = 0,02 (2 – (-4))
Impulzus (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impulzus (I) = 0,12 Newton másodperc.
A helyes válasz a B.
4. Egy 100 grammos teniszlabdát 20 cm magasról ejtünk a padlóra kezdeti sebesség nélkül. Miután a labda a padlóra csapódott, 1 ms⁻¹ sebességgel és (g = 10 ms⁻²) sebességgel pattan vissza . A labda által tapasztalt lendületváltozás...
A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns
Vita
Ismert :
Golyó tömege (m) = 100 gramm = 0,1 kg
Magasság (m) = 20 cm = 0,2 méter
Nehézségi gyorsulás (g) = 10 m/s2
A labda sebessége közvetlenül a talajra csapódás után (v)t) = 1 m/s
Kérdezte : a labda lendületének változása
Jawab :
A labda sebessége az ütközés előtt (v)o)
Számítsd ki a labda becsapódás előtti sebességét a szabadesés képletével. Tekintettel a labda szabadesési magasságára (h) = 0,2 méter, a nehézségi gyorsulás (g) = 10 m/s2 és megkérdezték a labda sebességét, amikor a padlóra ér, ezért a képletet használják v2 = 2 g/km
v2 = 2 (10)(0,2) = 4
v = √4 = -2 m/s
Negatív előjelet kap, mert a labda mozgásának iránya a talajjal való ütközés előtt ellentétes a labda mozgásának irányával az ütközés után.
A labda lendületének változása (Δp)
Δp = mvt – mvo = m (vt - vo)
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton-másodperc
A helyes válasz a B.
Kérdés forrása:
Országos fizika vizsgakérdések középiskolák/szakközépiskolák számára
