8 esempi di domande sulla quantità di moto lineare
1. Un oggetto con una massa di 1 kg si muove a una velocità di 10 m/s. Impulso L'oggetto è…
Discussione
È conosciuto :
Massa (m) = 1 kg
Velocità (v) = 10 m/s
Chiesto : quantità di moto lineare (p)
Jawab :
Formula della quantità di moto: p = mv
Descrizione: p = quantità di moto, m = massa, v = kecepatan.
La quantità di moto di un oggetto è:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
2. Due oggetti, ciascuno con una massa di 2 kg e 4 kg, si muovono a una velocità di 20 m/s. La quantità di moto di ciascun oggetto è…
Discussione
È conosciuto :
Massa dell'oggetto A (mA) = 2 kg
Massa dell'oggetto B (mB) = 4 kg
La velocità dell'oggetto A (vA) = 20 m/s
La velocità dell'oggetto B (vB) = 20 m/s
Chiesto : quantità di moto dell'oggetto A (pA) e la quantità di moto dell'oggetto B (pB)
Jawab :
Quantità di moto dell'oggetto A :
pA = mA vA = (2)(20) = 40 kg m/s
Quantità di moto dell'oggetto B :
pB = mB vB = (4)(20) = 80 kg m/s
Se la velocità di entrambi gli oggetti è la stessa, l'oggetto con la massa maggiore ha una quantità di moto maggiore.
3. Gli oggetti A e B hanno ciascuno una massa di 2 kg. L'oggetto A si muove a una velocità di 2 m/s e l'oggetto B si muove a una velocità di 4 m/s. La quantità di moto dell'oggetto A e dell'oggetto B è…
Discussione
È conosciuto :
Massa dell'oggetto A (mA) = 2 kg
Massa dell'oggetto B (mB) = 2 kg
La velocità dell'oggetto A (vA) = 2 m/s
La velocità dell'oggetto B (vB) = 4 m/s
Chiesto : quantità di moto dell'oggetto A (pA) e la quantità di moto dell'oggetto B (pB)
Jawab :
Quantità di moto dell'oggetto A :
pA = mA vA = (2)(2) = 4 kg m/s
Quantità di moto dell'oggetto B :
pB = mB vB = (2)(4) = 8 kg m/s
Se le masse dei due oggetti sono uguali, l'oggetto con la velocità maggiore ha la quantità di moto maggiore.
4. Un oggetto con una massa di 5 kg è fermo. La quantità di moto dell'oggetto è…
Discussione
È conosciuto :
Massa dell'oggetto (m) = 5 kg
Velocità dell'oggetto (v) = 0
Chiesto : quantità di moto dell'oggetto (p)
Jawab :
p = mv = (5)(0) = 0
Se un oggetto è fermo, non importa quanto grande sia la sua massa, la sua quantità di moto è zero.
5. In una partita di baseball, una palla con una massa di 0,5 kg si muove inizialmente a una velocità di 2 ms⁻¹ . Successivamente, la palla viene colpita con una forza F opposta al suo moto, in modo che la sua velocità cambi a 6 ms⁻¹ . Se la palla rimane a contatto con la mazza per 0,01 secondi, qual è la variazione della quantità di moto?
A. 8 kg ms -1
B. 6 kg ms -1
C. 5 kg ms -1
D. 4 kg ms -1
E. 2 kg ms -1
Discussione
È noto che:
Massa della sfera (m) = 0,5 kg
Velocità iniziale (v o ) = 2 m/s
Velocità finale (v t ) = -6 m/s
Intervallo di tempo (t) = 0,01 secondi
Domanda: Cambiamento di slancio
Risposta :
Formula per la variazione della quantità di moto:
∆ p = mv t – mv o = m (v t – v o )
∆ p = (0,5 kg)(- 6 m/s – 2 m/s)
∆ p = (0,5 kg)(-8)
∆ p = 4 kg m/s
La risposta corretta è D.
6. Un oggetto con una massa di 100 grammi si muove a una velocità di 5 ms⁻¹ . Per arrestare l'oggetto, agisce una forza resistente F per 0,2 s. L'intensità della forza F è...
A. 0,5 N
B. 1,0 N
C. 2,5 N
D. 10 N
E. 25 N
Discussione
È noto che:
Massa dell'oggetto (m) = 100 grammi = 100/1000 = 0,1 kg
Velocità iniziale dell'oggetto (v o ) = 5 m/s
La velocità finale dell'oggetto (v t ) = 0
Tempo di collisione (Δt) = 0,2 secondi
Domanda: L'intensità della forza F
Risposta :
Il teorema dell'impulso-quantità di moto afferma che l'impulso è uguale alla variazione della quantità di moto.
I = ΔP
F (Δt) = m (v t – v o )
F (0,2) = 0,1 (0 – 5)
F (0,2) = -0,5
F = -0,5 / 0,2
F = -2,5 N
L'intensità della forza è di 2,5 Newton. Il segno negativo indica la direzione della forza. Un segno Gaa negativo indica che la forza è diretta in direzione opposta al movimento dell'oggetto.
La risposta corretta è C.
7. Una pallina da tennis con una massa di 100 grammi viene lasciata cadere sul pavimento da un'altezza di 20 cm senza velocità iniziale. Dopo aver colpito il pavimento, la pallina rimbalza con una velocità di 1 ms⁻¹ e (g = 10 ms⁻² ) . La variazione di quantità di moto subita dalla pallina è...
A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns
Discussione
È noto che :
Massa della sfera (m) = 100 grammi = 0,1 kg
Altezza (h) = 20 cm = 0,2 metri
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²
La velocità della palla immediatamente dopo aver colpito il pavimento (v t ) = 1 m/s
Domanda : variazione della quantità di moto della palla
Risposta :
La velocità della palla prima dell'impatto (v)o)
Calcola la velocità della palla prima dell'impatto utilizzando la formula del moto di caduta libera. Data l'altezza della palla in caduta libera (h) = 0,2 metri, l'accelerazione di gravità (g) = 10 m/s² e la velocità della palla quando colpisce il pavimento, si utilizza la formula v² = 2gh.
v 2 = 2 (10)(0,2) = 4
v = √4 = -2 m/s
Il valore è negativo perché la direzione del movimento della palla prima dell'impatto con il pavimento è opposta alla direzione del movimento della palla dopo l'impatto.
Variazione della quantità di moto della palla (Δp)
Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton secondo
La risposta corretta è B.
8. Un oggetto inizialmente fermo è esploso in due parti con un rapporto di 3:2. La parte con la massa maggiore è stata lanciata a una velocità di 20 ms⁻¹ . Quindi la velocità con cui è stata lanciata la parte minore è...
A. 13,3 ms –1
B. 20 ms –1
C. 30 ms –1
D. 40 ms –1
E. 60 ms –1
Discussione
È noto che:
Massa dell'oggetto 1 prima della collisione = m
La velocità dell'oggetto 1 prima della collisione = 0 (oggetto fermo)
Massa della parte 1 dopo la collisione (m 1 ) = 3m
Massa della parte 2 dopo la collisione (m 2 ) = 2m
Velocità della parte 1 dopo la collisione (v 1 ') = 20 m/s
Domanda: Velocità della parte 2 dopo la collisione (v 2 ')
Risposta :
La formula per la legge di conservazione della quantità di moto:
m1v1 = m1v1 ' + m2v2 '
(m)(0) = (3m)(20) + (2m) v 2 '
0 = 60m + (2m) v 2 '
60 m = -2 m v 2 '
60 = -2 v 2 '
v 2 ' = -60/2
v 2 ' = -30 m/s
Il segno negativo indica che la direzione del movimento della parte 2 è opposta alla direzione della parte 1. Ad esempio, se la parte 1 viene lanciata verso est, la parte 2 verrà lanciata verso ovest.
La risposta corretta è C.
Fonte della domanda:
Domande di fisica per l'esame nazionale di fisica per la scuola superiore/istituto professionale.
