Импульс және импульс сұрақтарының мысалдары

Импульс және импульс сұрақтарының 11 мысалы

1. Массасы 0,2 кг доп 10 м/с жылдамдықпен көлденең лақтырылып, қабырғаға соғылады, содан кейін доп сол жылдамдықпен кері секіреді. Доптың импульсінің өзгерісі...
Талқылау

2. Массасы 10 грамм шар еркін құлау белгілі бір биіктіктен еденге 15 м/с жылдамдықпен соғылып, содан кейін 10 м/с жылдамдықпен жоғары секіреді. Импульсті анықтаңыз!
Талқылау
Ол белгілі :
Шардың массасы (м) = 10 грамм = 0,01 кг
Шардың бастапқы жылдамдығы (v_o) = -15 м/с
Доптың соңғы жылдамдығы (v_t) = 10 м/с
Сұралған Импульс (I)
Джаваб :
Теорема формуласы импульстік серпін :
Импульстің шамасы:
I = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
I = 0,01 (25)
I = 0,25 кг м/с

3. 200 граммдық доп көлденеңінен 4 м/с жылдамдықпен лақтырылады, содан кейін доп доптың бастапқы соққы бағытымен бірдей бағытта соғылады. Доптың таяқшамен жанасу ұзақтығы 2 миллисекунд, ал таяқшадан шыққаннан кейінгі доптың жылдамдығы 12 м/с. Таяқшаның допқа әсер ететін күштің шамасы...
Талқылау
Ол белгілі :
Шардың массасы (м) = 200 грамм = 0,2 кг
Шардың бастапқы жылдамдығы (v_o) = 4 м/с
Доптың соңғы жылдамдығы (v_t) = 12 м/с
Байланыс уақыт аралығы (t) = 2 миллисекунд = (2/1000) секунд = 0,002 секунд
Сұралған Күштің шамасы (F)
Джаваб :
Импульс формуласы:
I = F t
Импульстің өзгеру формуласы:
mv_t – бейнебаян_o = m (v_t - т_o)
Импульс-импульс теоремасының формуласы :
Допқа таяқтың әсер ететін күші 800 Ньютон.

4. Массасы 20 грамм шар v жылдамдықпен лақтырылған.₁ = 4 мс^-1 солға қарай. Қабырғаға соғылғаннан кейін доп v жылдамдығымен секіреді.₂ = 2 мс^-1 оңға қарай. Өндірілген импульстің шамасы ....

A. 0,24 Нс
B. 0,12 Нс
C. 0,08 Нс
D. 0,06 Нс
E. 0,04 Нс

Талқылау
Белгілі болғандай:
Шардың массасы (м) = 20 грамм = 0,020 кг
Соқтығысқанға дейінгі доптың жылдамдығы (v)_o) = -4 м/с (солға қарай)
Соқтығысқаннан кейінгі доптың жылдамдығы (v)_t) = +2 м/с (оңға қарай)
v_o бағытын vt-дан ажырату үшін теріс белгі беріледі.
Сұрақ қойылды: Импульс
Жауап:
Импульс (I) = импульстің өзгеруі (Δp) = mv_t – бейнебаян_o
Импульс (I) = m (v)_t - т_o) = 0,02 (2 – (-4))
Импульс (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Импульс (I) = 0,12 Ньютон секунд.
Дұрыс жауап - B.

5. Келесі суретте соқтығысуға дейінгі және кейінгі екі шар А (массасы = 2 кг) және В шары (массасы = 5 кг) көрсетілген. Егер соқтығысу абсолютті серпімді болса, онда А шарының соқтығысуға дейінгі жылдамдығы ....

A. 12 мс^-1

B. 10 мс ^-1

C. 5 мс ^-1

D. 4 мс ^-1

E. 2 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай:

А шарының массасы (м _А ) = 2 кг

B шарының массасы (м _B ) = 5 кг

Соқтығысуға дейінгі В шарының жылдамдығы (vB ₎ = 2 м/с

Соқтығысудан кейінгі А шарының жылдамдығы (v _A ') = 5 м/с

Соқтығысудан кейінгі В шарының жылдамдығы (vB _' ) = 4 м/с

Соқтығысуға дейін және одан кейін екі шар да оңға қарай қозғалады, сондықтан жылдамдыққа оң таңба беріледі.

Сұрақ: А шарының соқтығысқанға дейінгі жылдамдығы (v _A )

Жауап:

Импульстің сақталу заңының формуласын қолданып, соқтығысқанға дейінгі А шарының жылдамдығын (v _{A ) есептеңіз:}

m_A v_A + м_B v_B = м_A v_A' + м_B v_B«

2(v _A ) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(v _A ) + 10 = 10 + 20

2(v _A ) + 10 = 30

2(v _A ) = 30 – 10

2(v _A ) = 20

v _A = 20/2

v _A = 10 м/с

Дұрыс жауап - B.

6. А және В нысандары суретте көрсетілгендей қозғалады. Егер абсолютті серпімді соқтығысу орын алса және соқтығысудан кейінгі В нысанының жылдамдығы 15 мс ^-1 болса , онда соқтығысудан кейінгі А нысанының жылдамдығы...

A. 2 мс^-1

B. 4 мс ^-1

C. 8 мс ^-1

D. 10 мс ^-1

E. 12 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай:

А затының массасы (м _А ) = 5 кг

B затының массасы (м _B ) = 2 кг

А нысанының соқтығысқанға дейінгі жылдамдығы (v _A ) = 12 м/с

Соқтығысуға дейінгі В нысанының жылдамдығы (vB ₎ = 10 м/с

Соқтығысудан кейінгі В нысанының жылдамдығы (vB _' ) = 15 м/с

Соқтығысуға дейінгі және соқтығысқаннан кейінгі екі нысан да оңға қарай қозғалады, сондықтан жылдамдыққа оң таңба беріледі.

Сұрақ: Соқтығысудан кейінгі А нысанының жылдамдығы (v _A ')

Жауап:

Импульстің сақталу заңының формуласын қолданып, соқтығысқанға дейінгі А шарының жылдамдығын (v _{A ) есептеңіз:}

m_A v_A + м_B v_B = м_A v_A' + м_B v_B«

(5)(12) + (2)(10) = (5)v _A ' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v _A ' + 30

80 = (5)v _A ' + 30

80 – 30 = (5)v _A '

50 = (5)v _A '

v _A ' = 50/5

v _A ' = 10 м/с

Дұрыс жауап - D.

7. Массасы 5 грамм болатын үстел теннисі добы белгілі бір биіктіктен (g = 10 мс ^{-2 )} еркін құлайды . Доп еденге тиген кезде оның жылдамдығы 6 мс ^{-1 құрайды және еденге тигеннен кейін бірден 4 мс -1} жылдамдықпен жоғары секіреді . Допқа әсер ететін импульстің шамасы ...

A. 0,50 Ns
B. 0,25 Нс
C. 0,10 Ns
D. 0,05 Нс
E. 0,01 Ns

Талқылау
Ол белгілі :
Шардың массасы (м) = 5 грамм = 0,005 кг
Доптың еденге тиер алдындағы жылдамдығы (v)_o) = -6 м/с
Доптың еденге тигеннен кейінгі жылдамдығы (v)_t) = 4 м/с
Оң және теріс жылдамдықтар дегеніміз, соқтығысуға дейінгі доптың жылдамдығының бағыты немесе соқтығысудан кейінгі доптың қозғалыс бағытына қарама-қарсы екенін білдіреді.
Сұралған Импульс (I)
Джаваб :

Импульс-импульс теоремасы деп мәлімдейді импульстар (I) сол сияқты импульстің өзгеруі (Δp).
I = Δp = mv_t – бейнебаян_o = m (v_t - т_o)
I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Ньютон секунды
Дұрыс жауап - D.

8. Массасы 0,5 кг шар h биіктіктен еркін құлайды.₁ = еденнен 7,2 м биіктікте және h биіктікке секіреді₂ = 3,2 м. Егер Жердің тартылыс күшінен туындайтын үдеу = 10 мс болса^-2, допқа әсер ететін импульс...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Нс
C. 10 Ns
D. 40 Нс
E. 80 Ns
Талқылау
Ол белгілі :
Шардың массасы (м) = 0,5 кг
Еркін құлау шарының биіктігі (сағ)₁) = 7,2 метр
Секіретін доптың биіктігі (сағ)₂) = 3,2 метр
Жердің гравитациялық үдеуі (г) = 10 м/с²
Сұралған Допқа әсер ететін импульс
Джаваб :
Доптың соққыға дейінгі жылдамдығы (v)_o)
Еркін құлау формуласын пайдаланып, доптың соқтығысу алдындағы жылдамдығын есептеңіз. Берілген биіктік (сағ) = 7,2 метр, ауырлық күшінің үдеуіне (г) = 10 м/с² және еденге тиер алдында соңғы жылдамдықты сұрады, сондықтан формуланы қолданыңыз v² = 2 гг
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 м/с
Доптың соққыға дейінгі жылдамдығы (v)_o) -12 м/с құрайды. Теріс белгі тек бағытты көрсетеді.
Соқтығысудан кейінгі доптың жылдамдығы (v)_t)
Жоғары қарай тік қозғалыс формуласын пайдаланып, соққыдан кейін бірден доптың жылдамдығын есептеңіз. Берілген биіктік (сағ) = 3,2 метр, ауырлық күшінің үдеуінен (г) = -10 м/с², максималды биіктіктегі соңғы жылдамдық (v_t²) = 0 және бастапқы жылдамдық еденге тигеннен кейін бірден сұралады, сондықтан формуланы қолданыңыз v_t² = v_o² + 2 гг
v_t² = v_o² + 2 гг
0 = v_o² + 2 (-10)(3,2)
v_o² = 64
v_o = √64 = 8 м/с
Соқтығысудан кейінгі доптың жылдамдығы (v)_t) 8 м/с құрайды
Допқа әсер ететін импульс (I)
Импульс импульс-импульс теоремасының формуласын пайдаланып есептеледі.
Импульс (I) = импульстің өзгеруі (Δp)
I = m (v_t - т_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Ньютон секунд
Дұрыс жауап - C.

9. 100 граммдық доп көлденеңінен 5 м/с жылдамдықпен лақтырылды. Содан кейін доп бастапқы доппен бірдей бағытта соғылады. Егер доп таяққа 2 мс бойы тиіп тұрса және таяққа тірелгеннен кейінгі доптың жылдамдығы 10 м/с болса, таяққа әсер ететін күштің шамасы...
A. 200 N
B. 250 N
C. 300 N
D. 350 N
Шығыс 400 N
Талқылау:

Ол белгілі :
м = 100 грамм = 0,1 кг
v_o = +5 м/с
t = 2 миллисекунд = 2 x 10^-3 екінші
v_t = +10 м/с
Сұралған :
Допты ұрып-соғушының допқа түсіретін күші (F)?
Джаваб :
Импульс формуласы :
I = F t
Импульс өзгерісінің формуласы :
Импульс-импульс теоремасы :
Импульс = импульстің өзгеруі

Дұрыс жауап - B.

10. Массасы 0,1 кг доп көлденеңінен оңға қарай 20 м/с жылдамдықпен лақтырылды. Соққыдан кейін доп солға қарай 30 м/с жылдамдықпен қозғалады. Таяқтың допқа беретін импульсі....
A. 4 N s
B. –4 N s
C. 5 N s
D. –5 N s
E. 10 N s
Талқылау:
Ол белгілі :
м = 0,1 кг, v_o = +20 м/с, v_t = -30 м/с
Сұралған :
Импульс (I)?
Джаваб :
Импульс = импульстің өзгеруі
I = m (v_t - т_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 Н с
Дұрыс жауап - D.

11. Салмағы 0,5 кг бейсбол добы бастапқыда солға қарай 2 м/с жылдамдықпен қозғалады. Содан кейін допқа доптың қозғалысына қарама-қарсы F күші әсер етеді, сондықтан доптың жылдамдығы 5 м/с-қа дейін өзгереді. Егер доп таяқпен 0,01 секунд бойы жанасып тұрса, импульстің өзгеруі...
A. 8,0 кг м/с
B. 6,5 кг м/с
C. 5,5 кг м/с
D. 3,5 кг м/с
E. 2,5 кг м/с
Талқылау:
Ол белгілі :
м = 0,5 кг, v_o = -2 м/с, v_t = 5 м/с, t = 0,01 секунд
Сұралған :
Импульстің өзгеруі?
Джаваб :
Импульстің өзгеруі = m (v_t - т_o) = (0,5)(5 – (-2)) = (0,5)(7) = 3,5 кг м/с = 3,5 Н с
Дұрыс жауап - D.