Impulsa jautājumu piemēri

11 impulsa un impulsa jautājumu piemēri

1. Bumba ar masu 0,2 kg tiek mesta horizontāli ar ātrumu 10 m/s un atsitas pret sienu, pēc tam bumba atlec atpakaļ ar tādu pašu ātrumu. Bumbas impulsa izmaiņa ir...
Diskusija

2. Bumba ar masu 10 grami brīvais kritiens no noteikta augstuma, atsitas pret grīdu ar ātrumu 15 m/s un pēc tam atlec augšup ar ātrumu 10 m/s. Nosaki impulsu!
Diskusija
Ir zināms :
Bumbas masa (m) = 10 grami = 0,01 kg
Bumbas sākotnējais ātrums (v_o) = -15 m/s
Bumbas galīgais ātrums (v_t) = 10 m/s
Jautāts Impulss (I)
Jawab :
Teorēmas formula impulss-impulss :
Impulsa lielums ir:
I = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
I = 0,01 (25)
I = 0,25 kg m/s

3. 200 gramus smaga bumba tiek mesta horizontāli ar ātrumu 4 m/s, pēc tam bumba tiek trāpīta tajā pašā virzienā, kurā bumba sākotnēji trāpīja. Bumbas kontakta ilgums ar nūju ir 2 milisekundes, un bumbas ātrums pēc atlidošanas no nūjas ir 12 m/s. Spēka lielums, ko nūja pieliek bumbai, ir…
Diskusija
Ir zināms :
Bumbas masa (m) = 200 grami = 0,2 kg
Bumbas sākotnējais ātrums (v_o) = 4 m/s
Bumbas galīgais ātrums (v_t) = 12 m/s
Kontakta laika intervāls (t) = 2 milisekundes = (2/1000) sekundes = 0,002 sekundes
Jautāts Spēka lielums (F)
Jawab :
Impulsa formula:
I = F t
Impulsa maiņas formula:
mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Impulsa-momenta teorēmas formula :
Spēks, ko nūja iedarbojas uz bumbu, ir 800 ņūtoni.

4. Bumba ar masu 20 grami tiek mesta ar ātrumu v₁ = 4 ms^-1 pa kreisi. Pēc atsitiena pret sienu bumba atlec ar ātrumu v₂ = 2 ms^-1 pa labi. Radītā impulsa stiprums ir….

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

Diskusija
Ir zināms, ka:
Bumbas masa (m) = 20 grami = 0,020 kg
Bumbas ātrums pirms sadursmes (v)_o) = -4 m/s (pa kreisi)
Bumbas ātrums pēc sadursmes (v)_t) = +2 m/s (pa labi)
v_o tiek dota negatīva zīme, lai atšķirtu tā virzienu no vt.
Jautāts: Impulss
Atbilde:
Impulss (I) = impulsa izmaiņas (Δp) = mv_t – mv_o
Impulss (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))
Impulss (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impulss (I) = 0,12 ņūtonsekundes.
Pareizā atbilde ir B.

5. Šajā attēlā redzamas divas bumbas A (masa = 2 kg) un bumba B (masa = 5 kg) pirms un pēc sadursmes. Ja sadursme ir pilnīgi elastīga, tad bumbas A ātrums pirms sadursmes ir….

A. 12 ms^-1

B. 10 ms ^-1

C. 5 ms ^-1

D. 4 ms ^-1

E. 2 ms ^-1

Diskusija

Ir zināms, ka:

Bumbas A masa (m _A ) = 2 kg

Bumbas B masa (m _B ) = 5 kg

Bumbas B ātrums pirms sadursmes (vB ₎ = 2 m/s

Bumbas A ātrums pēc sadursmes (v _A ') = 5 m/s

Bumbas B ātrums pēc sadursmes (v _B ') = 4 m/s

Abas bumbas pirms un pēc sadursmes pārvietojas pa labi, tāpēc ātrumam tiek piešķirta pozitīva zīme.

Jautājums: Bumbas A ātrums pirms sadursmes (v _A )

Atbilde:

Aprēķiniet bumbas A ātrumu pirms sadursmes (v _A ), izmantojot impulsa nezūdamības likuma formulu:

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

Pareizā atbilde ir B.

6. Objekti A un B pārvietojas, kā parādīts attēlā. Ja notiek pilnīgi elastīga sadursme un objekta B ātrums pēc sadursmes kļūst par 15 ms ^-1 , tad objekta A ātrums pēc sadursmes ir...

A. 2 ms^-1

B. 4 ms ^-1

C. 8 ms ^-1

D. 10 ms ^-1

E. 12 ms ^-1

Diskusija

Ir zināms, ka:

Objekta A masa (m _A ) = 5 kg

Objekta B masa (m _B ) = 2 kg

Objekta A ātrums pirms sadursmes (v _A ) = 12 m/s

Objekta B ātrums pirms sadursmes (vB ₎ = 10 m/s

Objekta B ātrums pēc sadursmes (v _B ') = 15 m/s

Abi objekti pirms un pēc sadursmes pārvietojas pa labi, tāpēc ātrumam tiek piešķirta pozitīva zīme.

Jautājums: Objekta A ātrums pēc sadursmes (v _A ')

Atbilde:

Aprēķiniet bumbas A ātrumu pirms sadursmes (v _A ), izmantojot impulsa nezūdamības likuma formulu:

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)v _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

Pareizā atbilde ir D.

7. Galda tenisa bumbiņa ar masu 5 grami brīvi krīt no noteikta augstuma (g = 10 ms ^-2 ). Kad tā atsitas pret grīdu, bumbiņas ātrums ir 6 ms ^-1 , un tūlīt pēc atsitiena pret grīdu tā atlec uz augšu ar ātrumu 4 ms ^-1 . Uz bumbiņu iedarbojošā impulsa lielums ir...

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

Diskusija
Ir zināms :
Bumbas masa (m) = 5 grami = 0,005 kg
Bumbas ātrums tieši pirms nokļūšanas grīdā (v)_o) = -6 m/s
Bumbas ātrums tūlīt pēc tās atsitiena pret grīdu (v)_t) = 4 m/s
Pozitīvs un negatīvs ātrums nozīmē, ka bumbas ātruma virziens vai bumbas kustības virziens pirms sadursmes ir pretējs bumbas kustības virzienam pēc sadursmes.
Jautāts Impulss (I)
Jawab :

Impulsa-momenta teorēma Valstis, kas impulsus (Es) tāds pats kā impulsa izmaiņas (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 ņūtonsekundes
Pareizā atbilde ir D.

8. Bumba ar masu 0,5 kg brīvi krīt no augstuma h.₁ = 7,2 m virs grīdas un atlec līdz h augstumam₂ = 3,2 m. Ja Zemes brīvās pievilkšanās paātrinājums = 10 m/s^-2, uz bumbu iedarbojošais impulss ir...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Diskusija
Ir zināms :
Bumbas masa (m) = 0,5 kg
Brīvā kritiena bumbas augstums (h)₁) = 7,2 metri
Atlēkušās bumbas augstums (h)₂) = 3,2 metri
Zemes gravitācijas paātrinājums (g) = 10 m/s²
Jautāts Impulss, kas iedarbojas uz bumbu
Jawab :
Bumbas ātrums tieši pirms trieciena (v)_o)
Aprēķiniet bumbas ātrumu tieši pirms trieciena, izmantojot brīvā kritiena formulu. Dots augstums (h) = 7,2 metri, brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/s.² un jautāja par galīgo ātrumu tieši pirms nolaišanās uz grīdas, tāpēc izmantojiet formulu v² = 2 g/km
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
Bumbas ātrums pirms trieciena (v)_o) ir -12 m/s. Negatīvā zīme norāda tikai virzienu.
Bumbas ātrums tūlīt pēc sadursmes (v)_t)
Aprēķiniet bumbas ātrumu tūlīt pēc trieciena, izmantojot formulu vertikālai kustībai uz augšu. Dots augstums (h) = 3,2 metri, brīvās krišanas paātrinājums (g) = -10 m/s.², galīgais ātrums maksimālajā augstumā (v_t²) = 0, un sākotnējais ātrums tiek jautāts tūlīt pēc nolaišanās uz grīdas, tāpēc izmantojiet formulu 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
Bumbas ātrums pēc sadursmes (v)_t) ir 8 m/s
Impulss, kas iedarbojas uz bumbu (I)
Impulsu aprēķina, izmantojot impulsa-impulsa teorēmas formulu.
Impulss (I) = impulsa izmaiņas (Δp)
I = m (v_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 ņūtonsekundes
Pareizā atbilde ir C.

9. 100 gramu bumba tiek mesta horizontāli ar ātrumu 5 m/s. Pēc tam bumba tiek trāpīta tajā pašā virzienā, kurā tā tika mesta. Ja bumba paliek saskarē ar nūju 2 ms un bumbas ātrums pēc atplūšanas no nūjas ir 10 m/s, nūjas pieliktā spēka lielums ir...
A. 200 Z
B. 250 N
C. 300 N
D. 350 Z
E. 400 N
Diskusija:

Ir zināms :
m = 100 grami = 0,1 kg
v_o = +5 m/s
t = 2 milisekundes = 2 x 10^-3 otrais
v_t = +10 m/s
Jautāts :
Spēks, ko sitējs pieliek bumbai (F)?
Jawab :
Impulsa formula :
I = F t
Impulsa maiņas formula :
Impulsa-momenta teorēma :
Impulss = impulsa izmaiņas

Pareizā atbilde ir B.

10. Bumba ar masu 0,1 kg tiek mesta horizontāli pa labi ar ātrumu 20 m/s. Pēc trāpījuma bumba pārvietojas pa kreisi ar ātrumu 30 m/s. Nūjas dotais impulss bumbai ir….
A. 4 N s
B. –4 N s
C. 5 N s
D. –5 N s
E. 10 N s
Diskusija:
Ir zināms :
m = 0,1 kg, v_o = +20 m/s, v_t = -30 m/s
Jautāts :
Impulss (I)?
Jawab :
Impulss = impulsa izmaiņas
I = m (v_t - v_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 N₀/s
Pareizā atbilde ir D.

11. 0,5 kg smaga beisbola bumba sākotnēji pārvietojas pa kreisi ar ātrumu 2 m/s. Pēc tam bumbai tiek pielikts spēks F, kas ir pretējs bumbas kustības ātrumam, tāpēc bumbas ātrums mainās uz 5 m/s. Ja bumba saskaras ar nūju 0,01 sekundi, impulsa izmaiņa ir...
A. 8,0 kg m/s
B. 6,5 kg m/s
Aptuveni 5,5 kg m/s
D. 3,5 kg m/s
E. 2,5 kg m/s
Diskusija:
Ir zināms :
m = 0,5 kg, v_o = -2 m/s, v_t = 5 m/s, t = 0,01 sekunde
Jautāts :
Impulsa maiņa?
Jawab :
Impulsa izmaiņas = m (v_t - v_o) = (0,5) (5 – (-2)) = (0,5) (7) = 3,5 kg m/s = 3,5 N s
Pareizā atbilde ir D.