Импульс – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору
1. 0.5 кг салмактагы шар h1 = 7.2 метр бийиктиктен эркин түшүп , h2 = 3.2 метр бийиктикти чагылдырат . Тартылуу күчүнүн ылдамдануусу = 10 м/с2 . Импульсту аныктагыла.
Белгилүү:
Топтун массасы (м) = 0.5 кг
Биринчи бийиктик (саат 1 ) = 7.2 метр
Экинчи бийиктик (h2 ) = 3.2 метр
Тартылуу күчүнөн улам пайда болгон ылдамдануу (g) = 10 м/с 2
Изделген: Импульс (I)
Чечим:
Кагылышуудан мурунку шардын ылдамдыгы (v o )
Кагылышууга чейинки топтун ылдамдыгы эркин түшүү кыймылынын теңдемеси менен эсептелет. Белгилүү: Бийиктиги (саат) = 7.2 метр, тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу (г) = 10 м/с2 . Каалаган : Кагылышуудан кийинки акыркы ылдамдык.
v 2 = 2 gh
v o 2 = 2(10)(7.2) = 144
v o = 2(10)(7.2) = 12 м/с
Топтун кагылышууга чейинки ылдамдыгы (v o ) = -12 м/с. Минус белгиси топтун багытын көрсөтөт.
Кагылышуудан кийинки шардын ылдамдыгы ( vt )
Кагылышуудан кийинки топтун ылдамдыгы вертикалдык кыймылдын теңдемеси менен эсептелет. Белгилүү : бийиктик (саат) = 3.2 метр, тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу (g) = -10 м/с2 , максималдуу бийиктиктеги акыркы ылдамдык (vt2 ) = 0. Каалаган: Топ менен полдун кагылышуусунан кийинки баштапкы ылдамдык.
v t 2 = v o 2 + 2 gh
0 = v o 2 + 2 (-10)(3.2)
v o 2 = 64
v o = √64 = 8 м/с
Кагылышуудан кийинки шардын ылдамдыгы (vt ) 8 м/с
Импульс (I)
Импульс (I) = импульстун өзгөрүшү (Δp)
I = m (v t – v o ) = (0.5)(8-(-12)) = (0.5)(8 + 12) = (0.5)(20) = 10 Ньютон секундасы
2. 5 грамм салмактагы шар бийиктиктен эркин кулап, жерге урунган. Тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу, g = 10 мс -2 . Кагылышууга чейинки шардын ылдамдыгы 6 мс -1 , ал эми кагылышуудан кийин шар 4 м/с ылдамдыкта тике чагылат. Импульсту аныктагыла.
Белгилүү:
Топтун массасы (м) = 5 грамм = 0.005 кг
Шардын кагылышууга чейинки ылдамдыгы (v o ) = -6 м/с
Кагылышуудан кийинки шардын ылдамдыгы (vt ) = 4 м/с
Кошуу жана минус белгилери кагылышууга чейинки багыт кагылышуудан кийинки багытка карама-каршы экенин көрсөтөт.
Издөө: Импульс (I)
Чечим:
Импульс (I) = импульстун жалпы өзгөрүшү (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 Ньютон секундасы
3. 20 грамм салмактагы шар солго 4 мс -1 ылдамдыкта ыргытылган . Дубал менен кагылышкандан кийин, ал оңго v2 = 2 мс -1 ылдамдыкта чагылат. Импульсту аныктагыла.
Белгилүү:
Топтун массасы (м) = 20 грамм = 0.020 кг
Шардын кагылышууга чейинки ылдамдыгы (v o ) = -4 м/с (сол жакта)
Кагылышуудан кийинки шардын ылдамдыгы (vt ) = +2 м/с (оңго)
Плюс жана минус белгилери карама-каршы багытты көрсөтөт.
Издөө: Импульс
Чечим:
Импульс (I) = импульстун өзгөрүшү (Δp) = mv t – mv o
Импульс (I) = m (vt – vo ) = 0.02 (2 – (-4))
Импульс (I) = 0.02 (2 + 4) = 0.02 (6)
Импульс (I) = 0.12 Ньютон секунд.
4. 5 м/с ылдамдыкта кыймылдап бараткан 2 кг салмактагы шар дубалга урунуп, -5 м/с ылдамдык менен кайра секирип түшөт. Шарга тийгизилген импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = импульстун өзгөрүшү = m(v₂ – v₁) = 2(-5 – 5) = -20 кг м/с
5. 3 кг салмактагы нерсеге 4 секунда бою 6 Н күч таасир этет. Бул нерсе кандай импульсту сезет?
Чечим: Импульс = FΔt = 6 × 4 = 24 Н с
6. 0.5 кг салмактагы нерсе тынч абалда турат, андан кийин 10 Н·с импульс менен ылдамданат. Акыркы ылдамдык кандай?
Чечим: Акыркы ылдамдык = Импульс / масса = 10 / 0.5 = 20 м/с
7. Салмагы 6 кг болгон нерсеге 30 Н·с импульс таасир этет. Ылдамдыктын өзгөрүшү кандай?
Чечим: Δv = Импульс / масса = 30 / 6 = 5 м/с
8. 3 м/с ылдамдыкта кыймылдап бараткан 100 г салмактагы шар импульс тарабынан токтотулат. Импульстун мааниси канча?
Чечим: Импульс = m(v₂ – v₁) = 0.1(0 – 3) = -0.3 кг м/с
9. Салмагы 2 кг нерсеге 5 секунд бою 4 Н күч таасир этет. Импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = FΔt = 4 × 5 = 20 Н с
10. Массасы 3 кг болгон нерсе 3 м/с ылдамдыкта кыймылдап, импульстун таасиринен улам токтоп калат. Импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 3) = -9 кг м/с
11. Салмагы 5 кг нерсеге 3 секунд бою 2 Н күч таасир этет. Импульс деген эмне?
Чечим: Импульс = FΔt = 2 × 3 = 6 Н с
12. Салмагы 4 кг болгон нерсеге 8 Н·с импульс таасир этет. Ылдамдыктын өзгөрүшү кандай?
Чечим: Δv = Импульс / масса = 8 / 4 = 2 м/с
13. 2 м/с ылдамдыкта кыймылдап бараткан 1 кг салмактагы шар дубалга урунуп, ошол эле ылдамдыкта багытын өзгөртөт. Шарга тийгизилген импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = m(v₂ – v₁) = 1(-2 – 2) = -4 кг·м/с
14. Салмагы 4 кг нерсеге 3 секунд бою 3 Н күч таасир этет. Импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = FΔt = 3 × 3 = 9 Н с
15. Салмагы 2 кг болгон нерсеге 10 Н·с импульс таасир этет. Ылдамдыктын өзгөрүшү кандай?
Чечим: Δv = Импульс / масса = 10 / 2 = 5 м/с
16. 3 кг салмактагы нерсеге 2 секунда бою 5 Н күч таасир этет. Бул нерсе кандай импульсту сезет?
Чечим: Импульс = FΔt = 5 × 2 = 10 Н с
17. Массасы 4 кг болгон нерсе 5 м/с ылдамдыкта кыймылдап, импульстун таасиринен улам токтоп калат. Импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = m(v₂ – v₁) = 4(0 – 5) = -20 кг м/с
18. Салмагы 2 кг нерсеге 3 секунд бою 6 Н күч таасир этет. Импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = FΔt = 6 × 3 = 18 Н с
19. Салмагы 3 кг болгон нерсеге 12 Н·с импульс таасир этет. Ылдамдыктын өзгөрүшү кандай?
Чечим: Δv = Импульс / масса = 12 / 3 = 4 м/с
20. Салмагы 5 кг нерсеге 4 секунд бою 1 Н күч таасир этет. Импульс деген эмне?
Чечим: Импульс = FΔt = 1 × 4 = 4 Н с
21. Салмагы 5 кг болгон нерсеге 15 Н·с импульс таасир этет. Ылдамдыктын өзгөрүшү кандай?
Чечим: Δv = Импульс / масса = 15 / 5 = 3 м/с
22. 4 м/с ылдамдыкта кыймылдап бараткан 3 кг салмактагы шарды импульс токтотот. Импульстун мааниси канча?
Чечим: Импульс = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 4) = -12 кг м/с
23. Салмагы 2 кг нерсеге 1 секунда ичинде 5 Н күч таасир этет. Импульсту табыңыз.
Чечим: Импульс = FΔt = 5 × 1 = 5 Н с
- Импульс деген эмне?
- деп жооп берет: Импульс – күчтүн жана ал нерсеге таасир эткен убакыт аралыгынын көбөйтүндүсү. Ал нерсенин импульсунун өзгөрүшүн билдирет жана формула менен берилет. .
- Импульс импульс менен кандай байланышта?
- деп жооп берет: Импульс – бул нерсенин импульсунун өзгөрүшүнө барабар. Эгерде бир нерсе импульсту сезсе, анын импульсу ошол эле өлчөмдө өзгөрөт.
- Эмне үчүн бийиктиктен секирүүдө катуу полго караганда жумшак килемчеге конуу коопсуз?
- деп жооп берет: Жумшак төшөк катуу полго салыштырмалуу секиргичти токтотууга кеткен убакытты көбөйтөт. Токтоо убактысынын узактыгы секиргичке тийгизилген орточо күчтүн азайышын билдирет, бул жаракат алуу коркунучун азайтат. Бул узак убакыт күчтүн азайышына, бирок ошол эле импульстун пайда болушуна алып келет.
- Унаалардагы коопсуздук жаздыктары импульстук жактан кандайча иштейт?
- деп жооп берет: Коопсуздук жаздыктары кагылышуу учурунда тездик менен үйлөнүп, адамдын импульсу нөлгө жеткен убакытты көбөйтөт. Күчтүн убакыт аралыгын (басаңдатуу) көбөйтүү менен, адамга тийгизилген орточо күч азаят, бул жаракат алуу коркунучун азайтат.
- Эмне үчүн бейсбол оюнчулары топту урганда "өз оюнун көрсөтүшөт"?
- деп жооп берет: Топту ээрчип баруу таяк менен топтун ортосундагы тийүү убактысын көбөйтөт. Тийүү убактысынын узактыгы топко көбүрөөк импульс берилиши мүмкүн дегенди билдирет, бул топтун импульсунун өзгөрүшүн күчөтүп, соккунун күчөшүнө алып келиши мүмкүн.
- Эмне үчүн ташылып жаткан товарлар көбүнчө жумшак материалдар менен таңгакталат?
- деп жооп берет: Көбүктүү же көбүктүү пленка сыяктуу жумшартуучу материалдар күч колдонулганда (мисалы, күтүүсүз токтоп калганда же кулап түшкөндө) объекттин токтоп калуу убактысын көбөйтөт. Бул берилген импульс үчүн объектке тийген орточо күчтү азайтып, бузулуунун алдын алууга жардам берет.
- Баскетбол тобун көбүрөөк күч менен секиртүүнүн таасирин импульс кантип түшүндүрөт?
- деп жооп берет: Баскетбол тобун секиргенде көбүрөөк күч колдонуу топко берилген импульсту жогорулатат, натыйжада топтун импульсу чоңураак өзгөрөт. Бул топ жогорку ылдамдыкта секирип түшөөрүн билдирет.
- Импульс жагынан алганда, эмне үчүн спортчуларга жыгылганда "тоголонуп" туруу сунушталат?
- деп жооп берет: Жыгылып бара жатканда тоголонуу импульстун өзгөрүшүнө кеткен убакытты көбөйтөт. Бул спортчунун денесине тийгизилген орточо күч азайып, жаракат алуу мүмкүнчүлүгүн азайтат дегенди билдирет.
- Эгерде ар кандай чоңдуктагы эки күч бир нерсеге бирдей убакыт аралыгында таасир этсе, алардын импульстары кандайча салыштырылат?
- деп жооп берет: Импульс күч менен убакыттын натыйжасы. Убакыттын узактыгы эки күч үчүн тең болгондуктан, чоң күчтүн импульсу кичине күчтүн импульсунан чоңураак болот.
- Эмне үчүн гольф оюнчулары гольф тобун урганда импульс жагынан "термелүүчү" кыймылды колдонушат?
- деп жооп берет: Термелүү кыймылы гольф таякчасы менен топтун ортосундагы тийүү убактысын көбөйтөт. Тийүү убактысынын узактыгы топко көбүрөөк импульстун берилишине мүмкүндүк берет, бул топтун импульсунун чоң өзгөрүүсүнө жана ошентип, алысыраак айланууга алып келет.