Príklad impulzívnych otázok

4 príklady impulzívnych otázok

1. Guľa s hmotnosťou 0,5 kg voľne padá z výšky h.₁ = 7,2 m nad podlahou a odrazí sa do výšky h₂ = 3,2 m. Ak zrýchlenie v dôsledku gravitácie zem = 10 ms^-2, impulz pôsobiaci na guľu je...

A. 2,0 N

B. 3,0 N

C. 10 Ns

D. 40 Ns

E. 80 Ns

Diskusia

Je známe :

Hmotnosť gule (m) = 0,5 kg

Výška voľného pádu gule (h)₁) = 7,2 metre

Výška odrážajúcej sa lopty (h)₂) = 3,2 metre

Gravitačné zrýchlenie Zeme (g) = 10 m/s²

Opýtal sa Impulz pôsobiaci na loptu

Džavab :

Rýchlosť lopty tesne pred nárazom (v)_o)

Vypočítajte rýchlosť lopty tesne pred dopadom pomocou vzorca pre voľný pád. Daná výška (h) = 7,2 metra, zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/s² a požiadal o konečnú rýchlosť tesne pred dopadom na podlahu, preto použite vzorec v² = 2 gh

v_o² = 2(10)(7,2) = 144

v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s

Rýchlosť lopty pred nárazom (v)_o) je -12 m/s. Znamienko záporné označuje iba smer.

Rýchlosť lopty bezprostredne po náraze (v)_t)

Vypočítajte rýchlosť lopty bezprostredne po dopade pomocou vzorca pre vertikálny pohyb nahor. Daná výška (h) = 3,2 metra, gravitačné zrýchlenie (g) = -10 m/s², konečná rýchlosť v maximálnej výške (v_t²) = 0 a počiatočná rýchlosť sa požaduje ihneď po dopade na zem, preto použite vzorec 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

Rýchlosť lopty po náraze (v)_t) je 8 m/s

Impulz pôsobiaci na guľu (I)

Impulz sa vypočíta pomocou vzorca pre vetu o impulze a hybnosti.

Impulz (I) = zmena hybnosti (Δp)

I = m(v)_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton sekúnd

Správna odpoveď je C.

2. Pingpongová loptička s hmotnosťou 5 gramov voľne padá z určitej výšky (g = 10 ms).^-2). Pri dopade na zem je rýchlosť lopty 6 ms^-1 a ihneď po dopade na zem sa lopta odrazí smerom nahor rýchlosťou 4 ms^-1Veľkosť impulzu pôsobiaceho na guľu je...

A. 0,50 N

B. 0,25 N

C. 0,10 Ns

D. 0,05 Ns

E. 0,01 Ns

Diskusia

Je známe :

Hmotnosť gule (m) = 5 gramov = 0,005 kg

Rýchlosť lopty tesne pred dopadom na zem (v)_o) = -6 m/s

Rýchlosť lopty bezprostredne po dopade na zem (v)_t) = 4 m/s

Kladné a záporné rýchlosti znamenajú, že smer rýchlosti lopty alebo smer pohybu lopty pred zrážkou je opačný ako smer pohybu lopty po zrážke.

Opýtal sa Impulz (I)

Džavab :

Veta o impulze a hybnosti Štáty, ktoré impulz (I) to isté ako zmena hybnosti (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 Newton sekundy

Správna odpoveď je D.

3. Lopta s hmotnosťou 20 gramov je hodená rýchlosťou v₁ = 4 ms^-1 doľava. Po náraze do steny sa lopta odrazí rýchlosťou v₂ = 2 ms^-1 doprava. Veľkosť vytvoreného impulzu je….

A. 0,24 Ns

B. 0,12 N

C. 0,08 Ns

D. 0,06 Ns

E. 0,04 Ns

Diskusia

Je známe, že:

Hmotnosť gule (m) = 20 gramov = 0,020 kg

Rýchlosť lopty pred zrážkou (v)_o) = -4 m/s (doľava)

Rýchlosť lopty po náraze (v)_t) = +2 m/s (doprava)

v_o pridané záporné znamienko na odlíšenie jeho smeru od v_t.

Opýtal sa: Impulzy

Odpoveď:

Impulz (I) = zmena hybnosti (Δp) = mv_t – mv_o

Impulz (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))

Impulz (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)

Impulz (I) = 0,12 Newton-sekundy.

Správna odpoveď je B.

4. Tenisová loptička s hmotnosťou 100 gramov padne na zem z výšky 20 cm bez akejkoľvek počiatočnej rýchlosti. Po dopade na zem sa loptička odrazí rýchlosťou 1 m/s.^-1 a (g = 10 ms^-2). Zmena hybnosti, ktorú lopta zažíva, je…

A. 0,1 N
B. 0,3 N
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns

Diskusia
Je známe :
Hmotnosť gule (m) = 100 gramov = 0,1 kg
Výška (v) = 20 cm = 0,2 metra
Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/s²
Rýchlosť lopty bezprostredne po dopade na zem (v)_t) = 1 m/s
Opýtal sa zmena hybnosti lopty
Džavab :
Rýchlosť lopty pred nárazom (v)_o)
Vypočítajte rýchlosť lopty pred dopadom pomocou vzorca pre voľný pád. Ak je výška voľného pádu lopty (h) = 0,2 metra, gravitačné zrýchlenie (g) = 10 m/s² a pýtal sa na rýchlosť lopty, keď dopadne na zem, preto sa používa vzorec v² = 2 gh
v² = 2 (10)(0,2) = 4
v = √4 = -2 m/s
Dostáva záporné znamienko, pretože smer pohybu lopty pred nárazom do podlahy je opačný ako smer pohybu lopty po náraze do podlahy.
Zmena hybnosti gule (Δp)
Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton sekundy
Správna odpoveď je B.

Zdroj otázky:

Otázky z fyziky na národnej skúške pre stredné školy/odborné gymnázium