Pagreičio ir impulso klausimų pavyzdžiai

11 impulsų ir impulsų klausimų pavyzdžių

1. 0,2 kg masės kamuolys metamas horizontaliai 10 m/s greičiu ir atsitrenkia į sieną, o tada atšoka atgal tokiu pačiu greičiu. Kamuolio impulso pokytis yra...
Pembahasanas

2. 10 gramų masės rutulys laisvas kritimas iš tam tikro aukščio trenkiasi į grindis 15 m/s greičiu ir po to atšoka aukštyn 10 m/s greičiu. Nustatykite impulsą!
Pembahasanas
Yra žinoma :
Rutulio masė (m) = 10 gramų = 0,01 kg
Pradinis rutulio greitis (v_o) = -15 m/s
Galutinis kamuoliuko greitis (v_t) = 10 m/s
Paklausta Impulsas (I)
Jawab :
Teoremos formulė impulsas-momentas :
Impulso dydis yra:
I = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
I = 0,01 (25)
I = 0,25 kg m/s

3. 200 gramų sveriantis kamuolys metamas horizontaliai 4 m/s greičiu, o tada kamuoliukas smūgiuojamas ta pačia kryptimi, į kurią kamuoliukas iš pradžių trenkėsi. Kamuolio sąlyčio su lazda trukmė yra 2 milisekundės, o kamuoliuko greitis, palikus lazdą, yra 12 m/s. Lazdos kamuoliukui tenkanti jėga yra…
Pembahasanas
Yra žinoma :
Rutulio masė (m) = 200 gramų = 0,2 kg
Pradinis rutulio greitis (v_o) = 4 m/s
Galutinis kamuoliuko greitis (v_t) = 12 m/s
Kontaktinio laiko intervalas (t) = 2 milisekundės = (2/1000) sekundės = 0,002 sekundės
Paklausta Jėgos dydis (F)
Jawab :
Impulso formulė:
I = F t
Impulso pokyčio formulė:
pl_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Impulso-momento teoremos formulė :
Lazdos jėga, kuria ji veikia kamuoliuką, yra 800 niutonų.

4. 20 gramų masės kamuolys metamas v greičiu.₁ = 4 ms^-1 į kairę. Atsitrenkęs į sieną, kamuolys atšoka v greičiu.₂ = 2 ms^-1 į dešinę. Sukurto impulso dydis yra….

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

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Rutulio masė (m) = 20 gramų = 0,020 kg
Rutulio greitis prieš susidūrimą (v)_o) = -4 m/s (į kairę)
Rutulio greitis po susidūrimo (v)_t) = +2 m/s (į dešinę)
v_o suteikiamas neigiamas ženklas, kad būtų galima atskirti jo kryptį nuo vt.
Paklausta: Impulsas
Jawab :
Impulsas (I) = impulso pokytis (Δp) = mv_t – mv_o
Impulsas (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))
Impulsas (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impulsas (I) = 0,12 niutono sekundės.
Teisingas atsakymas yra B.

5. Šiame paveikslėlyje parodyti du rutuliai A (masė = 2 kg) ir rutulys B (masė = 5 kg) prieš susidūrimą ir po jo. Jei susidūrimas yra visiškai elastingas, tai rutulio A greitis prieš susidūrimą yra….

A. 12 ms^-1

B. 10 ^ms⁻²

C. 5 ms ^-1

D. 4 ms ^-1

E. 2 ms ^-1

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Rutulio A masė (m _A ) = 2 kg

Rutulio B masė (m² _B ) = 5 kg

Rutulio B greitis prieš susidūrimą (vB ₎ = 2 m/s

Rutulio A greitis po susidūrimo (v _A ') = 5 m/s

Rutulio B greitis po susidūrimo (v _B ') = 4 m/s

Abu rutuliai prieš ir po susidūrimo juda į dešinę, todėl greičiui suteikiamas teigiamas ženklas.

Klausimas: Rutulio A greitis prieš susidūrimą (v _A )

Jawab :

Apskaičiuokite rutulio A greitį prieš susidūrimą (v _A ), naudodami impulso tvermės dėsnio formulę:

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B"

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

2(vA ₎ + 10 = 10 + 20

2(vA ₎ + 10 = 30

2(vA ₎ = 30 – 10

2(vA ₎ = 20

v _A = 20/2

v _A = 10 m/s

Teisingas atsakymas yra B.

6. Objektai A ir B juda, kaip parodyta paveikslėlyje. Jei įvyksta idealiai elastingas susidūrimas ir objekto B greitis po susidūrimo tampa 15 ms⁻¹ ^, tai objekto A greitis po susidūrimo yra...

A. 2 ms^-1

B. 4 ^ms⁻²

C. 8 ms ^-1

D. 10 ms ^-1

E. 12 ms ^-1

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Objekto A masė (m _A ) = 5 kg

Objekto B masė (m _B ) = 2 kg

Objekto A greitis prieš susidūrimą (v _A ) = 12 m/s

Objekto B greitis prieš susidūrimą (vB ₎ = 10 m/s

Objekto B greitis po susidūrimo (v _B ') = 15 m/s

Abu objektai prieš ir po susidūrimo juda į dešinę, todėl greičiui suteikiamas teigiamas ženklas.

Klausimas: Objekto A greitis po susidūrimo (v _A ')

Jawab :

Apskaičiuokite rutulio A greitį prieš susidūrimą (v _A ), naudodami impulso tvermės dėsnio formulę:

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B"

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

60 + 20 = (5)₀ _A ' + 30

80 = (5)v _A ' + 30

80 – 30 = (5) v _A '

50 = (5)v _A '

v _A ' = 50/5

v _A ' = 10 m/s

Teisingas atsakymas yra D.

7. Stalo teniso kamuoliukas, sveriantis 5 gramus, laisvai krenta iš tam tikro aukščio (g = 10 ms ^-2 ). Kai kamuoliukas atsitrenkia į grindis, jo greitis yra 6 ms ^{-1 , o iškart po atsitrenkimo į grindis jis atšoka aukštyn 4 ms -1} greičiu . Kamuolį veikiančio impulso dydis yra...

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

Pembahasanas
Yra žinoma :
Rutulio masė (m) = 5 gramų = 0,005 kg
Kamuolio greitis prieš pat atsitrenkiant į grindis (v)_o) = -6 m/s
Kamuolio greitis iškart po smūgio į grindis (v)_t) = 4 m/s
Teigiamas ir neigiamas greičiai reiškia, kad kamuoliuko greičio kryptis arba kamuoliuko judėjimo kryptis prieš susidūrimą yra priešinga kamuoliuko judėjimo krypčiai po susidūrimo.
Paklausta Impulsas (I)
Jawab :

Impulso-momento teorema Teigia, kad pulsas (Aš) tas pats kaip impulso pokytis (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 Niutono sekundės
Teisingas atsakymas yra D.

8. 0,5 kg masės kamuolys laisvai krenta iš aukščio h.₁ = 7,2 m virš grindų ir atšoka į h aukštį₂ = 3,2 m. Jei Žemės gravitacijos pagreitis = 10 ms^-2, kamuoliuką veikiantis impulsas yra...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Pembahasanas
Yra žinoma :
Rutulio masė (m) = 0,5 kg
Laisvo kritimo kamuoliuko aukštis (h)₁) = 7,2 metras
Atšokančio kamuolio aukštis (h)₂) = 3,2 metras
Žemės gravitacinis pagreitis (g) = 10 m/s²
Paklausta Impulsas, veikiantis kamuolį
Jawab :
Kamuolio greitis prieš pat smūgį (v)_o)
Apskaičiuokite rutulio greitį prieš pat smūgiuojant, naudodami laisvojo kritimo formulę. Duotas aukštis (h) = 7,2 metro, o gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/s.² ir paklausė galutinio greičio prieš pat atsitrenkiant į grindis, todėl naudokite formulę v² = 2 g/kv.
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
Kamuolio greitis prieš smūgį (v)_o) yra -12 m/s. Neigiamas ženklas rodo tik kryptį.
Rutulio greitis iškart po susidūrimo (v)_t)
Apskaičiuokite kamuoliuko greitį iškart po smūgio, naudodami vertikaliojo judėjimo aukštyn formulę. Duotas aukštis (h) = 3,2 metro, o gravitacijos pagreitis (g) = -10 m/s.², galutinis greitis maksimaliame aukštyje (v_t²) = 0, o pradinis greitis klausiamas iškart po atsitrenkimo į grindis, todėl naudokite formulę v_t² = v_o² + 2 gh
v_t² = v_o² + 2 gh
0 = v_o² + 2 (-10)(3,2)
v_o² = 64
v_o = √64 = 8 m/s
Rutulio greitis po susidūrimo (v)_t) yra 8 m/s
Impulsas, veikiantis kamuolį (I)
Impulsas apskaičiuojamas naudojant impulso-momento teoremos formulę.
Impulsas (I) = impulso pokytis (Δp)
I = m (v_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 niutono sekundžių
Teisingas atsakymas yra C.

9. 100 gramų sveriantis kamuolys metamas horizontaliai 5 m/s greičiu. Tada kamuolys smūgiuojamas ta pačia kryptimi kaip ir pradinė. Jei kamuolys liečiasi su lazda 2 ms, o kamuolio greitis, palikęs lazdą, yra 10 m/s, lazdos naudojamos jėgos dydis yra...
A. 200 N
B. 250 N.
C. 300 N.
D. 350 N.
E. 400 N
Diskusija:

Yra žinoma :
m = 100 gramų = 0,1 kg
v_o = +5 m/s
t = 2 milisekundės = 2 x 10^-3 antras
v_t = +10 m/s
Paklausta :
Jėga, kuria mušėjas muša kamuolį (F)?
Jawab :
Impulso formulė :
I = F t
Impulso pokyčio formulė :
Impulso-momento teorema :
Impulsas = impulso pokytis

Teisingas atsakymas yra B.

10. 0,1 kg masės kamuolys metamas horizontaliai į dešinę 20 m/s greičiu. Pataikyta į kamuolį, ji juda į kairę 30 m/s greičiu. Lazdos kamuoliui suteikiamas impulsas yra….
A. 4 N s
B. –4 N s
C. 5 N s
D. –5 N s
E. 10 N s
Diskusija:
Yra žinoma :
m = 0,1 kg, v_o = +20 m/s², v_t = -30 m/s
Paklausta :
Impulsas (aš)?
Jawab :
Impulsas = impulso pokytis
I = m (v_t - v_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 N₀
Teisingas atsakymas yra D.

11. 0,5 kg sveriantis beisbolo kamuolys iš pradžių juda į kairę 2 m/s greičiu. Tada į kamuolį smūgiuojama jėga F, priešinga kamuolio judėjimui, todėl kamuolio greitis pasikeičia iki 5 m/s. Jei kamuolys liečiasi su lazda 0,01 sekundės, impulso pokytis yra...
A. 8,0 kg m/s
B. 6,5 kg m/s
C. 5,5 kg m/s
D. 3,5 kg m/s
E. 2,5 kg m/s
Diskusija:
Yra žinoma :
m = 0,5 kg, v_o = -2 m/s², v_t = 5 m/s, t = 0,01 sekundės
Paklausta :
Impulso pokytis?
Jawab :
Impulso pokytis = m (v_t - v_o) = (0,5) (5 – (-2)) = (0,5) (7) = 3,5 kg m/s = 3,5 N s
Teisingas atsakymas yra D.