12 primerov vprašanj o gibalni količini trka
1 SGumijasta krogla v obliki krogle z maso 40 gramov je izstreljena vodoravno proti steni, kot je prikazano na sliki. Če se krogla odbije z enako hitrostjo, je sprememba gibalne količine krogle enaka ...
...
A. 2 Ns
B. 3 Ns
C. 4 Ns
D. 5 Ns
E. 6 Ns
Razprava
Znano je, da :
Masa (m) = 40 gramov = 0,04 kg
Začetna hitrost (v o ) = – 50 m/s
Končna hitrost (vt ) = 50 m/s
Smer gibanja krogle (smer hitrosti) je nasprotna, zato imata začetna in končna hitrost različna predznaka.
Vprašanje : za koliko se spremeni gibalna količina žoge?
Odgovor :
Formula za spremembo gibalne količine:
Δp = m(vt – vo ) = (0,04)(50 – (-50)) = (0,04)(50 + 50)
Δp = (0,04)(100) = 4 Ns
Pravilen odgovor je C.
2. 75-gramsko gumijasto žogo mečemo vodoravno, dokler ne zadene stene, kot je prikazano na sliki. Če se gumijasta žoga odbije nazaj z enako hitrostjo, je velikost nastalega impulza ...
A. 0
B. 1,5 Ns
C. 3,0 Ns
D. 3,7 Ns
E. 5,5 Ns
Razprava
Znano je, da :
Masa krogle (m) = 75 gramov = 0,075 kg
Začetna hitrost (v o ) = -20 m/s
Končna hitrost (vt ) = 20 m/s
Smer gibanja krogle (smer hitrosti) je nasprotna, zato imata začetna in končna hitrost različna predznaka.
Vprašano : impulz
Odgovor :
Impulz = sprememba gibalne količine
I = Δp
I = m( vt – vo ) = 0,075(20 – (-20)) = 0,075(20 + 20) = 0,075(40)
I = 3 Ns
Ns pomeni Newtonova sekunda.
Pravilen odgovor je C.
3. Dva telesa z enako maso se premikata v ravni črti drug proti drugemu, kot je prikazano na sliki!
Če je v 2 ' hitrost predmeta (2) po trku v desno s hitrostjo 5 ms –1 , potem je velikost hitrosti v 1 ' (1) po trku ...
A. 7 ms-1
B. 9 ms −1
C. 13 ms −1
D. 15 ms −1
E. 17 ms −1
Razprava
Znano je, da:
Masa obeh teles je enaka = m
Hitrost predmeta 1 pred trkom (v1 ) = 8 m/s
Hitrost predmeta 2 pred trkom (v2 ) = 10 m/s
Hitrost predmeta 2 po trku (v 2 ') = 5 m/s
Vprašanje: Hitrost telesa 1 po trku (v 1 ')
Odgovor:
To je nepopolno elastičen trk. v 1 ' se izračuna z uporabo zakona o ohranitvi gibalne količine:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
m (v 1 + v 2 ) = m (v 1 ' + v 2 ')
v1 + v2 = v1 ' + v2 '
8 + 10 = v1 ' + 5
18 = v1 ' + 5
v 1 ' = 18-5
v1 ' = 13 m/s
Pravilen odgovor je C.
4. Dve krogli, vsaka z masama m1 = 2 kg in m2 = 1 kg, se kotalita v nasprotnih smereh s hitrostima v1 = 2 m s -1 in v2 = 4 m s -1 , kot je prikazano na naslednji sliki. Krogli nato trčita in se po trku zlepita skupaj. Hitrost obeh kroglic po trku je…
A. 2 ms-1
B. 1,2 ms -1
C. 1 ms -1
D. 0,5 ms -1
E. nič
Razprava
Znano je, da :
Masa krogle 1 (m 1 ) = 2 kg
Masa krogle 2 (m 2 ) = 1 kg
Hitrost kroglice 1 pred trkom (v1 ) = 2 m/s
Hitrost kroglice 2 pred trkom (v 2 ) = -4 m/s
Hitrost je pozitivna in negativna, ker je smer gibanja žoge nasprotna. Pozitivni in negativni predznak kažeta smer gibanja žoge.
Vprašanje : Hitrost žoge po trku (v')
Odgovor :
To vprašanje se nanaša na neelastične trke. Pri neelastičnih trkih zakon o ohranitvi kinetične energije ne velja, ampak le zakon o ohranitvi gibalne količine. Hitrost krogle po trku se izračuna po formuli za zakon o ohranitvi gibalne količine.
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
Pravilen odgovor je E.
5. Dve krogli A in B imata enako maso in se gibljeta druga proti drugi s hitrostjo 4 ms -1 oziroma 6 ms -1 , kot je prikazano na sliki! Obe nato elastično trčita, hitrost telesa B po trku pa je 4 ms -1 v nasprotni smeri njegovega prvotnega gibanja. Hitrost krogle A takoj po trku je ...
A. 2 ms-1
B. 2,5 ms -1
C. 4 ms -1
D. 5 ms -1
E. 6 ms -1
Razprava
Znano je, da :
Masa krogle A (m A ) = m
Masa krogle B (m B ) = m
Hitrost krogle A pred trkom (v A ) = 4 m/s
Hitrost krogle B pred trkom (v B ) = 6 m/s
Hitrost krogle B po trku (v B ') = 4 m/s
Vprašanje : Hitrost krogle A po trku (v A ')
Odgovor :
Če imata dva telesa, ki elastično trčita, enako maso, potem si po trku izmenjata hitrosti.
Hitrost krogle A pred trkom (v A ) = hitrost krogle B po trku (v B ') = 4 m/s
Hitrost krogle B pred trkom (v B ) = hitrost krogle A po trku (v A ') = 6 m/s
Če se krogla A pred trkom premakne v levo, se po trku krogla A premakne v desno. Podobno, če se krogla B pred trkom premakne v desno, se po trku krogla B premakne v levo. Torej je pri popolnoma elastičnem trku smer gibanja teles pred in po trku nasprotna.
Pravilen odgovor je E.
6. Predmeta A in B, vsak z maso 4 kg in 5 kg, se gibljeta v nasprotnih smereh, kot je prikazano na sliki. Nato trčita in po trku predmeta zamenjata smer s hitrostjo A = 4 ms -1 in hitrostjo B = 2 ms -1 . Zato je hitrost predmeta B pred trkom ...
A. 6,0 ms-1
B. 3,0 ms -1
C. 1,6 ms -1
D. 1,2 ms -1
E. 0,4 ms -1
Razprava
Znano je, da :
Masa predmeta A (m A ) = 4 kg
Masa predmeta B (m B ) = 5 kg
Hitrost predmeta A pred trkom (v A ) = 6 m/s
Hitrost predmeta A po trku (v A ') = 4 m/s
Hitrost telesa B po trku (v B ') = -2 m/s
Pozitivni in negativni predznak opisujeta nasprotno smer gibanja krogle.
Vprašanje : Hitrost telesa B pred trkom (v B )
Odgovor :
Vrsta trka v tej nalogi ni pojasnjena. Vendar pa na podlagi znanih količin sklepamo, da se ta naloga nanaša na delno elastičen trk ali nepopolno elastičen trk. Pri delno elastičnem trku zakon o ohranitvi kinetične energije ne velja; velja le zakon o ohranitvi gibalne količine. Hitrost telesa B pred trkom se izračuna z uporabo zakona o ohranitvi gibalne količine.
mAvA + mBvB = mAvA ' + mBvB '
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v B ')
24 – 10 = 16 + 5(v B ')
14 – 16 = 5 (v B ')
-2 = 5 (v B ')
v B ' = -2/5
v B ' = -0,4
Negativni predznak pomeni, da je smer gibanja predmeta B po trku nasprotna smeri gibanja predmeta pred trkom.
Pravilen odgovor je E.
7. 200-gramska krogla se spusti z višine 80 cm brez začetne hitrosti. Po udarcu ob tla se krogla odbije nazaj s hitrostjo 1 ms -1 (g = 10 ms -2 ). Velikost impulza na kroglo je…
A. 1,6 Ns
B. 1,5 Ns
C. 1,0 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,6 Ns
Razprava
Znano je, da:
Masa krogle = 200 gramov = 0,2 kg
Višina = 80 cm = 0,80 m
Hitrost žoge preden pade na tla = ….
Hitrost žoge po udarcu ob tla / žoga se odbije = 1 m/s
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ s²
Vprašanje: Velikost impulza (I)
Odgovor:
Hitrost žoge preden pade na tla
Najprej izračunajte hitrost žoge, preden pade na tla, z uporabo formule za prosti pad.
Znano je, da:
Višina (v) = 80 cm = 0,8 m
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ s²
Vprašanje: Končna hitrost (v t )
Odgovor:
v t 2 = 2gh = 2(10)(0,8) = 2(8) = 16
v t = √ 16 = 4 m/s
Velikost impulza (I)
Znano je, da:
Masa krogle (m) = 200 gramov = 0,2 kg
Hitrost žoge preden udari ob tla (v o ) = -4 m/s
Hitrost žoge po udarcu ob tla / žoga se odbije (v t ) = 1 m/s
Smer gibanja žoge oziroma smer hitrosti žoge je različna, tako da je ena hitrost pozitivna, druga pa negativna.
Vprašano: Impulz (I)
Odgovor:
Izrek o impulzu in gibalni količini pravi, da je impulz = sprememba gibalne količine. Matematično:
I = Δp
I = m( vt – vo )
I = (0,2)(1– (-4))
I = (0,2)(1 + 4)
I = (0,2)(5)
I = 1 Ns
Pravilen odgovor je C.
8. Poglejte naslednjo sliko!
Dva telesa z enako maso m1 = m2 = 0,5 kg se hkrati spustita z enake višine vzdolž gladke konkavne poti s polmerom 1/5 metra. Če telesa trčita popolnoma elastično, je hitrost vsakega telesa po trku ... (g = 10 m s -1 )
A. v'1 = -1 ms-1 v'2 = 2 ms-1
B. v' 1 = +1 ms -1 ; v' 2 = -2 ms -1
C. v' 1 = -2 ms -1 ; v' 2 = +2 ms -1
D. v' 1 = -2 ms -1 ; v' 2 = +3 ms -1
E. v' 1 = +3 ms -1 ; v' 2 = -2 ms -1
Razprava
Znano je, da:
Masa predmeta (m) = m1 = m2 = 0,5 kg
Začetna višina (h 1 ) = 1/5 metra
Končna višina (h² ) = 0 (podnožje tira)
Začetna hitrost telesa (v1 ) = 0 (telo sprva miruje)
Končna hitrost objekta (v2 ) = … (hitrost objekta na dnu poti = hitrost objekta pred trkom)
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s
Vprašanje: Hitrost vsakega predmeta po trku
Odgovor:
Hitrost predmeta pred trkom
Najprej izračunajte hitrost telesa pred trkom z uporabo formule za zakon o ohranitvi mehanske energije . Hitrost telesa pred trkom = hitrost telesa, ko doseže dno poti = končna hitrost telesa.
Začetna mehanska energija = Končna mehanska energija
Gravitacijska potencialna energija + kinetična energija = gravitacijska potencialna energija + kinetična energija
mgh 1 + 1/2 mv 1 2 = mgh 2 + 1/2 mv 2 2
mgh 1 + 0 = 0 + 1/2 mv 2 2
mgh 1 = 1/2 mv 2 2
gh 1 = 1/2 v 2 2
2 gh 1 = v 2 2
2(10)(1/5) = v² / 2
2(2) = v² / 2
4 = v 2 2
v² = √4
v2 = 2 m/ s
Hitrost vsakega predmeta pred trkom = 2 m/s.
Hitrost predmeta po trku
Izračunajte hitrost teles po trku z uporabo popolnoma elastične formule za trk.
Pri popolnoma elastičnem trku, če sta masi obeh teles enaki in njuna gibanja nasprotna, si telesi ob trku izmenjata hitrost. Na primer, pred trkom se teleso A giblje s hitrostjo 2 m/s, teleso B pa s hitrostjo -4 m/s. Po trku se teleso A giblje s hitrostjo 4 m/s, teleso B pa s hitrostjo -2 m/s. Negativni in pozitivni predznak pomenita, da sta telesi v nasprotnih smereh.
V tej nalogi je smer gibanja pred trkom nasprotna in hitrost obeh teles pred trkom je 2 m/s, zato je hitrost obeh teles po trku prav tako 2 m/s, vendar sta predznaka različna, eden je pozitiven, drugi pa negativen.
Pravilen odgovor je C.
9. Poglejte naslednjo sliko!
Predmet A z maso 2 kg in predmet B z maso 3 kg sta hkrati izpuščena iz središča 1/4 kroga brez začetne hitrosti. Oba predmeta prehajata skozi gladko ukrivljeno površino in trčita v točki C popolnoma elastično (g = 10 ms -2 ). Hitrost predmetov A in B takoj po trku je…
A. -2 ms-1 in -2 ms-1
B. -3 ms -1 in 7 ms -1
C. -4 ms -1 in 7 ms -1
D. 4 ms -1 in -3 ms -1
E. 7 ms -1 in 3 ms -1
Razprava
Znano je, da:
Masa predmeta A (m1 ) = 2 kg
Masa predmeta B (m² ) = 3 kg
Začetna višina (h 1 ) = 5 metrov
Končna višina (h² ) = 0 (podnožje tira)
Začetna hitrost telesa (v1 ) = 0 (telo sprva miruje)
Končna hitrost objekta (v2 ) = … (hitrost objekta na dnu poti = hitrost objekta pred trkom)
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s
Vprašanje: Hitrost vsakega predmeta po trku
Odgovor:
Hitrost predmeta pred trkom
Najprej izračunajte hitrost telesa pred trkom z uporabo zakona o ohranitvi mehanske energije . Hitrost telesa pred trkom = hitrost telesa, ko doseže dno tira.
Začetna mehanska energija = Končna mehanska energija
Gravitacijska potencialna energija = Kinetična energija
mgh 1 = 1/2 mv 2 2
gh 1 = 1/2 v 2 2
2 gh 1 = v 2 2
2(10)(5) = v² / 2
100 = v 2 2
v² = √100
v2 = 10 m /s
Hitrost vsakega predmeta pred trkom = 10 m/s. Masa predmeta ne vpliva na končno hitrost.
Hitrost predmeta po trku
Predmet imata različni masi in se gibljeta v nasprotnih smereh, zato se hitrost vsakega predmeta po trku izračuna z uporabo te enačbe:
Hitrost vsakega predmeta takoj po trku:
10. Dve krogli imata maso m1 = 2 kg in m2 = 1 kg se kotali v nasprotno smer s hitrostjo v1 = 2 ms-1 in v2 = 4 ms-1 kot na naslednji sliki. Krogli nato trčita in se po trku zlepita skupaj. Kecepatan Dve krogli po trku sta ...
A. 2 ms-1
B. 1,2 ms-1
C. 1 ms-1
D. 0,5 ms-1
E. nič
Razprava
Znano je :
Masa krogle 1 (m1) = 2 kg
Masa krogle 2 (m2) = 1 kg
Hitrost kroglice 1 pred trkom (v1) = 2 m/s
Hitrost kroglice 2 pred trkom (v2) = -4 m/s
Hitrost je pozitivna in negativna, ker je smer gibanja žoge nasprotna. Pozitivni in negativni predznak kažeta smer gibanja žoge.
Vprašal Hitrost žoge po trku (v')
Jawab :
To vprašanje je povezano z neelastični trkPri neelastičnem trku zakon o ohranitvi kinetične energije ne velja, ampak le zakon o ohranitvi gibalne količineHitrost žoge po trku se izračuna z uporabo formule za zakon o ohranitvi gibalne količine.
m1 v1 +m2 v2 = (m1 +m2) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
Pravilen odgovor je E.
11. Dve krogli A in B imata enako maso in se gibljeta druga proti drugi s hitrostjo 4 m/s.-1 in 6 ms-1 kot na sliki! Nato dvapopolnoma elastičen trk, hitrost predmeta B po trku pa je 4 ms-1 v nasprotni smeri svojega prvotnega gibanja. Hitrost krogle A takoj po trku je…
A. 2 ms-1
B. 2,5 ms-1
C. 4 ms-1
D. 5 ms-1
E. 6 ms-1
Razprava
Znano je :
Masa krogle A (mA) = m
Masa krogle B (mB) = m
Hitrost krogle A pred trkom (vA) = 4 m/s
Hitrost kroglice B pred trkom (vB) = 6 m/s
Hitrost kroglice B po trku (vB') = 4 m/s
Vprašal Hitrost kroglice A po trku (vA')
Jawab :
Če imata dva telesa, ki elastično trčita, enako maso, potem si po trku izmenjata maso. hitrost.
Hitrost krogle A pred trkom (vA) = hitrost krogle B po trku (vB') = 4 m/s
Hitrost kroglice B pred trkom (vB) = hitrost krogle A po trku (vA') = 6 m/s
Če se krogla A pred trkom premakne v levo, se po trku krogla A premakne v desno. Podobno, če se krogla B pred trkom premakne v desno, se po trku krogla B premakne v levo. Torej je pri popolnoma elastičnem trku smer gibanja teles pred in po trku nasprotna.
Pravilen odgovor je E.
12. Predmeta A in B, oba z maso 4 kg in 5 kg, se gibljeta v nasprotnih smereh, kot je prikazano na sliki. Nato trčita in po trku predmeta zamenjata smer s hitrostjo A = 4 ms.-1 in hitrost B = 2 ms-1, potem je hitrost telesa B pred trkom ...
A. 6,0 ms-1
B. 3,0 ms-1
C. 1,6 ms-1
D. 1,2 ms-1
E. 0,4 ms-1
Razprava
Znano je :
Masa predmeta A (mA) = 4 kg
Masa predmeta B (mB) = 5 kg
Hitrost predmeta A pred trkom (vA) = 6 m/s
Hitrost predmeta A po trku (vA') = 4 m/s
Hitrost predmeta B po trku (vB') = -2 m/s
Pozitivni in negativni predznak opisujeta nasprotno smer gibanja krogle.
Vprašal Hitrost objekta B pred trkom (vB)
Jawab :
Vrsta trka v tem vprašanju ni pojasnjena. Vendar pa lahko na podlagi znanih količin sklepamo, da se to vprašanje nanaša na delno elastičen trk ali nepopolno elastičen trk. delno elastičen trk Zakon o ohranitvi kinetične energije ne velja, ampak samo zakon o ohranitvi gibalne količine. Hitrost telesa B pred trkom se izračuna z uporabo enačbe zakona o ohranitvi gibalne količine.
mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(vB')
24 – 10 = 16 + 5(v)B')
14 – 16 = 5 (vB')
-2 = 5 (vB')
vB' = -2/5
vB' = -0,4
Negativni predznak pomeni, da je smer gibanja predmeta B po trku nasprotna smeri gibanja predmeta pred trkom.
Pravilen odgovor je E.
Vir vprašanja:
Vprašanja iz fizike za nacionalni izpit za višjo srednjo šolo/poklicno srednjo šolo
