8 príkladov otázok o lineárnej hybnosti
1. Teleso s hmotnosťou 1 kg sa pohybuje rýchlosťou 10 m/s. Momentum objekt je…
Diskusia
Je známe :
Hmotnosť (m) = 1 kg
Rýchlosť (v) = 10 m/s
Opýtal sa : lineárny moment hybnosti (p)
Džavab :
Vzorec pre hybnosť: p = mv
Popis: p = hybnosť, m = hmotnosť, v = rýchlosť.
Hybnosť objektu je:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
2. Dva telesá, každé s hmotnosťou 2 kg a 4 kg, sa pohybujú rýchlosťou 20 m/s. Hybnosť každého telesa je…
Diskusia
Je známe :
Hmotnosť objektu A (mA) = 2 kg
Hmotnosť objektu B (mB) = 4 kg
Rýchlosť objektu A (vA) = 20 m/s
Rýchlosť objektu B (vB) = 20 m/s
Opýtal sa : hybnosť objektu A (pA) a hybnosť objektu B (pB)
Džavab :
Hybnosť objektu A :
pA = mA vA = (2)(20) = 40 kg m/s
Hybnosť telesa B :
pB = mB vB = (4)(20) = 80 kg m/s
Ak je rýchlosť oboch objektov rovnaká, objekt s väčšou hmotnosťou má väčšiu hybnosť.
3. Telesá A a B majú hmotnosť 2 kg. Teleso A sa pohybuje rýchlosťou 2 m/s a teleso B sa pohybuje rýchlosťou 4 m/s. Hybnosť telesa A a telesa B je…
Diskusia
Je známe :
Hmotnosť objektu A (mA) = 2 kg
Hmotnosť objektu B (mB) = 2 kg
Rýchlosť objektu A (vA) = 2 m/s
Rýchlosť objektu B (vB) = 4 m/s
Opýtal sa : hybnosť objektu A (pA) a hybnosť objektu B (pB)
Džavab :
Hybnosť objektu A :
pA = mA vA = (2)(2) = 4 kg m/s
Hybnosť telesa B :
pB = mB vB = (2)(4) = 8 kg m/s
Ak sú hmotnosti oboch objektov rovnaké, objekt s väčšou rýchlosťou má väčšiu hybnosť.
4. Teleso s hmotnosťou 5 kg je v pokoji. Hybnosť telesa je…
Diskusia
Je známe :
Hmotnosť objektu (m) = 5 kg
Rýchlosť objektu (v) = 0
Opýtal sa : hybnosť objektu (p)
Džavab :
p = mv = (5)(0) = 0
Ak je objekt v pokoji, potom bez ohľadu na to, aká veľká je jeho hmotnosť, hybnosť objektu je nulová.
5. V bejzbalovom zápase sa lopta s hmotnosťou 0,5 kg najprv pohybuje rýchlosťou 2 ms -1 . Potom je lopta zasiahnutá silou F pôsobiacou opačnou ako je pohyb lopty, takže rýchlosť lopty sa zmení na 6 ms -1 . Ak je lopta v kontakte s pálkou 0,01 sekundy, potom zmena hybnosti je...
A. 8 kg ms -1
B. 6 kg ms -1
C. 5 kg ms -1
D. 4 kg ms -1
E. 2 kg ms -1
Diskusia
Je známe, že:
Hmotnosť gule (m) = 0,5 kg
Počiatočná rýchlosť (v o ) = 2 m/s
Konečná rýchlosť (v t ) = -6 m/s
Časový interval (t) = 0,01 sekunda
Otázka: Zmena hybnosti
Odpoveď:
Vzorec pre zmenu hybnosti:
∆ p = mv t – mv o = m (v t – v o )
∆ p = (0,5 kg) (- 6 m/s – 2 m/s)
∆ p = (0,5 kg)(-8)
∆ p = 4 kg m/s
Správna odpoveď je D.
6. Teleso s hmotnosťou 100 gramov sa pohybuje rýchlosťou 5 ms -1 . Na zastavenie telesa pôsobí odporová sila F po dobu 0,2 s. Veľkosť sily F je...
A. 0,5 N
B. 1,0 N
C. 2,5 N
D. 10 N
V. 25 N
Diskusia
Je známe, že:
Hmotnosť predmetu (m) = 100 gramov = 100/1000 = 0,1 kg
Počiatočná rýchlosť objektu (v o ) = 5 m/s
Konečná rýchlosť objektu (vt ) = 0
Čas zrážky (Δt) = 0,2 sekundy
Otázka: Veľkosť sily F
Odpoveď:
Veta o impulze a hybnosti hovorí, že impulz sa rovná zmene hybnosti.
I = ΔP
F(Δt) = m( vt – vo )
F (0,2) = 0,1 (0 – 5)
F(0,2) = -0,5
F = -0,5 / 0,2
F = -2,5 N
Veľkosť sily je 2,5 Newtonov. Znamienko záporné označuje smer sily. Znamienko záporné Gaa znamená, že sila je nasmerovaná opačne k pohybu objektu.
Správna odpoveď je C.
7. Tenisová loptička s hmotnosťou 100 gramov padá na zem z výšky 20 cm bez počiatočnej rýchlosti. Po dopade na zem sa loptička odrazí rýchlosťou 1 ms -1 a (g = 10 ms -2 ). Zmena hybnosti, ktorú loptička prežíva, je...
A. 0,1 N
B. 0,3 N
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns
Diskusia
Je známe, že :
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 (vt ) = 1 m/s
Otázka : zmena hybnosti lopty
Odpoveď :
Rýchlosť lopty pred nárazom (v)o)
Vypočítajte rýchlosť lopty pred nárazom pomocou vzorca pre voľný pád. Ak je daná výška lopty pri voľnom páde (h) = 0,2 metra, gravitačné zrýchlenie (g) = 10 m/s² a rýchlosť lopty pri dopade na podlahu, použije sa vzorec v² = 2gh.
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.
8. Teleso, ktoré bolo spočiatku v pokoji, sa rozdelilo na dve časti v pomere 3:2. Časť s väčšou hmotnosťou bola vrhnutá rýchlosťou 20 ms -1 . Rýchlosť, akou bola vrhnutá menšia časť, je teda...
A. 13,3 ms –1
B. 20 ms –1
C. 30 ms –1
D. 40 ms –1
E. 60 ms –1
Diskusia
Je známe, že:
Hmotnosť telesa 1 pred zrážkou = m
Rýchlosť objektu 1 pred zrážkou = 0 (objekt v pokoji)
Hmotnosť časti 1 po zrážke (m² ) = 1m
Hmotnosť časti 2 po zrážke (m² ) = 2m
Rýchlosť časti 1 po zrážke (v1 ' ) = 20 m/s
Otázka: Rýchlosť časti 2 po zrážke (v 2 ')
Odpoveď:
Vzorec pre zákon zachovania hybnosti:
m 1 v 1 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
(m)(0) = (3m)(20) + (2m) v 2 '
0 = 60 m + (2 m) v 2 '
60 m = -2 m v 2 '
60 = -2 proti 2 '
v2 ' = -60/2
v2 ' = -30 m/s
Znamienko záporné označuje, že smer pohybu časti 2 je opačný ako smer pohybu časti 1. Napríklad, ak je časť 1 hodená na východ, potom je časť 2 hodená na západ.
Správna odpoveď je C.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky na národnej skúške pre stredné školy/odborné gymnázium
