Шугаман импульс
Шугаман импульс буюу ерөнхийдөө импульс гэж товчилдог зүйлийг масс ба хурдны үржвэр гэж тодорхойлдог.
p = mv
Тайлбар: p = импульс, m = масс (килограмм), v = хурд (метр/секунд)
Импульс нь вектор хэмжигдэхүүн тул импульс нь хэмжээнээс гадна чиглэлтэй байдаг. Импульсийн чиглэл нь объектын хурдны чиглэл эсвэл объектын хөдөлгөөний чиглэлтэй ижил байна.
Импульс нь масс ба хурдтай шууд пропорциональ байна. Масс их байх тусам импульс их байна. Үүнтэй адил хурд их байх тусам импульс их байна. Жишээлбэл, хоёр машин байдаг, А ба В машин гэж үзье. Хэрэв А машины масс нь В машины массаас их бөгөөд хоёр машин ижил хурдтай хөдөлдөг бол А машины импульс нь В машинаас их байна. Үүнтэй адилаар, хэрэв А ба В машины масс ижил бөгөөд А машины масс нь В машинаас хурдан хөдөлдөг бол А машины импульс нь В машины импульсээс их байна. Хэрэв масстай объект хөдлөхгүй эсвэл хөдөлгөөнгүй байвал объектын импульс тэг байна.
Олон улсын импульсийн нэгж нь килограммметр/секунд, товчилсон кг м/с юм.
судасны цохилт
Импульсийг хүчний үржвэр буюу хугацааны интервалаар үүссэн хүчний үржвэр гэж тодорхойлдог.
Импульс-Импульсийн теорем
Импульс-импульсийн теоремыг бууруулах замаар олж авна Ньютоны хоёр дахь хуулийн тэгшитгэл нь импульсийн хэлбэрээр.
Мэдээлэл:
Бодлогын жишээ
1. 1 кг жинтэй бөмбөгийг 2 м/с хурдтайгаар хэвтээ чиглэлд шидэв. Дараа нь бөмбөгийг анхны бөмбөгтэй ижил чиглэлд цохив. Бөмбөг цохиуртай 1 миллисекундын турш шүргэлцэж, цохиураас гарсны дараах хурд нь 4 м/с байна. Цохиур бөмбөгөнд хэр их хүч үйлчлэх вэ?
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Бөмбөгний хөдөлгөөний чиглэл ижил тул анхны хурд ба эцсийн хурд нь ижил тэмдэгтэй байна.
Асуусан: хүч F
Хариулт:
2. 1 кг жинтэй бөмбөгийг баруун тийш хэвтээ чиглэлд 10 м/с хурдтайгаар шидэв. Цохиулсны дараа бөмбөг зүүн тийш 20 м/с хурдтай хөдөлнө. Бөмбөгт үйлчилж буй импульсийн хэмжээг тодорхойл.
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
м = 1 кг, vo = 10 м/с, vt = -20 м/с
Хөдөлгөөний чиглэл эсвэл бөмбөгний хурдны чиглэл эсрэг тул анхны хурд ба эцсийн хурд нь өөр өөр тэмдэгтэй байна.
Асуусан: импульс (I)
Хариулт:
I = m (v)t - vo) = (1)(-20 – 10) = (1)(-30) = -30 кг м/с.
Сөрөг тэмдэг нь импульсийн чиглэл нь бөмбөгний эцсийн хурдны чиглэлтэй (зүүн тийш) ижил байгааг илтгэнэ.
3. Оюутан 0,1 кг масстай волейболын бөмбөгийг цохиж, анх тайван байдалд байна. Оюутны гар волейболын бөмбөгтэй 0,01 секундын турш хүрэлцэнэ. Цохиулсны дараа волейболын бөмбөг 2 м/с хурдтай хөдөлнө. (a) Оюутны гар волейболын бөмбөгт хэр их хүч үйлчилдэг вэ? (b) Ньютоны Гуравдугаар хуульд хэрэв оюутан бөмбөгөнд хүч үйлчилбэл бөмбөг нь мөн оюутанд хүч үйлчилнэ гэж заасан байдаг. Бөмбөг оюутанд хэр их хүч үйлчилдэг вэ? (c) Хэрэв оюутны гар волейболын бөмбөгтэй 0,001 секундын турш хүрэлцвэл бөмбөг оюутны гарт хэр их хүч үйлчилдэг вэ?
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Асуусан : хүч F
Жаваб :
(a) Бөмбөгтэй харьцах хугацаа 0,01 секунд байвал оюутны гар бөмбөгөнд үйлчлэх хүч
(b) Хэрэв бөмбөгтэй харьцах хугацаа 0,01 секунд байвал бөмбөг сурагчийн гарт үйлчлэх хүч
Ньютоны Гуравдугаар Хууль: F үйлдэл = – F урвал
Бөмбөг сурагчийн гарт үйлчлэх хүчний хэмжээ 200 Ньютон байна.
(c) Хэрэв бөмбөгтэй харьцах хугацаа 0,001 секунд байвал бөмбөг сурагчийн гарт үйлчлэх хүч
Олж авсан үр дүнд үндэслэн бөмбөг оюутны гарт үйлчлэх хүч нь хүрэх хугацаа богино байх үед илүү их байдаг гэж дүгнэж болно. Энэхүү илүү их хүч нь оюутны гарт илүү их өвдөлт үүсгэдэг. Та үүнийг волейбол тоглож байхдаа харж болно. Хэрэв та илүү хүчтэй волейбол цохивол таны гар болон бөмбөгний хоорондох хүрэх хугацаа нь илүү зөөлөн бөмбөг цохихоос богино байдаг. Хүрэх хугацааны зөрүү нь таны гар илүү хүчтэй бөмбөг цохиход илүү их өвдөлт мэдрэхэд хүргэдэг.
4. 2011/2012 оны Үндэсний шалгалтын C61 дугаар 13 дугаар асуулт
Зурагт үзүүлсэн шиг 75 грамм жинтэй резинэн бөмбөгийг хананд цохих хүртэл хэвтээ чиглэлд шидэв. Хэрэв резинэн бөмбөг ижил хурдаар буцаж ойвол үүссэн импульс нь...
A. 0 зүйл
B. 1,5 Нс
C. 3,0 Ns
D. 3,7 Нс
E. 5,5 Нс
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Бөмбөгний масс (м) = 75 грамм = 0,075 кг
Кецепатан эхлэл (v)o) = -20 м/с
Эцсийн хурд (v)t) = 20 м/с
Бөмбөгний хөдөлгөөний чиглэл (хурдны чиглэл) эсрэг чиглэлтэй тул анхны хурд ба эцсийн хурд нь өөр өөр тэмдэгтэй байна.
Асуусан : импульс
Жаваб :
Импульс = импульсийн өөрчлөлт
I = Δp
I = m (v)t - vo) = 0,075 (20 – (-20)) = 0,075 (20 + 20) = 0,075 (40)
I = 3 Ns
Ns нь Ньютоны секундыг илэрхийлдэг.
Зөв хариулт нь C.
5. 2011/2012 оны Үндэсний шалгалтын А81 дугаар 13 дугаар асуулт
20 граммын жинтэй бөмбөг зүүн тийш v1 = 4 м/с хурдтайгаар шидэгдсэн . Хананд цохигдсоны дараа баруун тийш v2 = 2 м/с хурдтайгаар буцна . Үүссэн импульс нь ....
А. 0,24 Нс
B. 0,12 Нс
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Нс
E. 0,04 Нс
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Бөмбөгний масс (м) = 20 грамм = 0,02 кг
Анхны хурд (v)1) = – 4 м/с
Эцсийн хурд (v)2) = 2 м/с
Бөмбөгний хөдөлгөөний чиглэл (хурдны чиглэл) эсрэг чиглэлтэй тул анхны хурд ба эцсийн хурд нь өөр өөр тэмдэгтэй байна.
Асуусан : импульс
Жаваб :
Импульс = импульсийн өөрчлөлт
I = Δp
I = m (v)2 - v1) = (0,02)(2 – (-4)) = (0,02)(2 + 4)
I = (0,02)(6) = 0,12 Нс
Зөв хариулт нь Б.
