12 примера питања о импулсу судара
КСНУМКС. СГумени метак у облику лопте масе 40 грама испаљен је хоризонтално према зиду као што је приказано на слици. Ако се лопта одбије истом брзином, онда је промена импулса лопте једнака
далах…
А. 2 Нс
Б. 3 Нс
C. 4 Ns
D. 5 Ns
Е. 6 Нс
Пембахасан
Познато је да :
Маса (m) = 40 грама = 0,04 кг
Почетна брзина (v₂o ) = – 50 m/s
Коначна брзина (vt ) = 50 m/s
Смер кретања лопте (смер брзине) је супротан, стога почетна и коначна брзина имају различите знаке.
Питање : колика је промена импулса лопте
Одговор :
Формула за промену импулса:
Δp = m(vt – vo ) = (0,04)(50 – (-50)) = (0,04)(50 + 50)
Δp = (0,04)(100) = 4 Ns
Тачан одговор је Ц.
2. Гумена лопта од 75 грама баца се хоризонтално док не удари у зид као што је приказано на слици. Ако се гумена лопта одбије назад истом брзином, онда је величина резултујућег импулса...
А. КСНУМКС
Б. 1,5 Нс
C. 3,0 Ns
D. 3,7 Ns
Е. 5,5 Нс
Пембахасан
Познато је да :
Маса лопте (m) = 75 грама = 0,075 kg
Почетна брзина (v₂o ) = -20 m/s
Коначна брзина (vt ) = 20 m/s
Смер кретања лопте (смер брзине) је супротан, стога почетна и коначна брзина имају различите знаке.
Питање : импулс
Одговор :
Импулс = промена момента импулса
I = Δp
I = m(vt – vo ) = 0,075(20 – (-20)) = 0,075(20 + 20) = 0,075(40)
I = 3 Ns
Ns означава Њутнов секунд.
Тачан одговор је Ц.
3. Два објекта исте масе крећу се праволинијски једно према другом као што је приказано на слици!
Ако је v 2 ' брзина објекта (2) након судара удесно брзином од 5 ms –1 , онда је величина брзине v 1 ' (1) након судара…..
А. 7 мс-КСНУМКС
Б. 9 мс −1
C. 13 ms −1
D. 15 ms −1
Е. 17 мс −1
Пембахасан
Познато је да:
Маса оба објекта је иста = m
Брзина објекта 1 пре судара (v1 ) = 8 m/s
Брзина објекта 2 пре судара (v2 ) = 10 m/s
Брзина објекта 2 након судара (v2 ' ) = 5 m/s
Питање: Брзина објекта 1 након судара (v 1 ')
Јаваб :
Ово је несавршено еластични судар. v 1 ' се израчунава коришћењем закона о одржању импулса:
м 1 в 1 + м 2 в 2 = м 1 в 1 ' + м 2 в 2 '
м (в 1 + в 2 ) = м (в 1 ' + в 2 ')
v1 + v2 = v1 ' + v2 '
8 + 10 = v1 ' + 5
18 = v1 ' + 5
v 1 ' = 18-5
v1 ' = 13 м/с
Тачан одговор је Ц.
4. Две куглице, свака са масама m1 = 2 kg и m2 = 1 kg, котрљају се у супротним смеровима брзинама v1 = 2 m s -1 и v2 = 4 m s -1 као што је приказано на следећој слици. Две куглице се затим сударају и након судара се држе једна за другу. Брзина две куглице након судара је…
А. 2 мс-1
Б. 1,2 мс -1
C. 1 ms -1
Д. 0,5 мс -1
Е. нула
Пембахасан
Познато је да :
Маса кугле 1 (m 1 ) = 2 kg
Маса кугле 2 (m 2 ) = 1 kg
Брзина лопте 1 пре судара (v1 ) = 2 m/s
Брзина лопте 2 пре судара (v2 ) = -4 m/s
Брзина је позитивна и негативна јер је смер кретања лопте супротан. Позитиван и негативан знак означавају смер кретања лопте.
Питање : Брзина лопте након судара (v')
Одговор :
Ово питање се тиче нееластичних судара. Код нееластичних судара, закон очувања кинетичке енергије не важи, већ само закон очувања импулса. Брзина лопте након судара израчунава се помоћу формуле за закон очувања импулса.
м 1 в 1 + м 2 в 2 = (м 1 + м 2 ) в'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) в'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
Тачан одговор је Е.
5. Две кугле А и Б имају исту масу крећући се једна према другој брзином од 4 мс -1 и 6 мс -1 респективно као што је приказано на слици! Обе се затим еластично сударају, а брзина објекта Б након судара је 4 мс -1 у супротном смеру од његовог првобитног кретања. Брзина кугле А непосредно након судара је...
А. 2 мс-1
Б. 2,5 мс -1
C. 4 ms -1
Д. 5 мс -1
Е. 6 мс -1
Пембахасан
Познато је да :
Маса кугле A (m A ) = m
Маса кугле B (m B ) = m
Брзина лопте А пре судара (v A ) = 4 m/s
Брзина кугле B пре судара (v B ) = 6 m/s
Брзина лопте Б након судара (v B ') = 4 m/s
Питање : Брзина лопте А након судара (v A ')
Одговор :
Ако два објекта која се еластично сударају имају исту масу, онда након судара два објекта размењују брзине.
Брзина лопте А пре судара (v A ) = брзина лопте Б после судара (v B ') = 4 m/s
Брзина лопте Б пре судара (v B ) = брзина лопте А после судара (v A ') = 6 m/s
Ако се лопта А помера улево пре судара, онда се након судара лопта А помера удесно. Слично томе, ако се лопта Б помера удесно пре судара, онда се након судара лопта Б помера улево. Дакле, у савршено еластичном судару, смер кретања објеката пре и после судара је супротан.
Тачан одговор је Е.
6. Објекти А и Б, сваки са масом од 4 кг и 5 кг, крећу се у супротним смеровима као што је приказано на слици. Затим се сударају и након судара, два објекта мењају смер брзином А = 4 мс -1 и брзином Б = 2 мс -1 . Стога је брзина објекта Б пре судара...
А. 6,0 мс-1
Б. 3,0 мс -1
C. 1,6 ms -1
Д. 1,2 мс -1
Е. 0,4 мс -1
Пембахасан
Познато је да :
Маса објекта А (m A ) = 4 kg
Маса објекта B (m B ) = 5 kg
Брзина објекта А пре судара (v A ) = 6 m/s
Брзина објекта А након судара (v A ') = 4 m/s
Брзина објекта Б након судара (v B ') = -2 m/s
Позитиван и негативан знак описују супротан смер кретања лопте.
Питање : Брзина објекта Б пре судара (v B )
Одговор :
Врста судара није објашњена у овом проблему. Међутим, на основу познатих величина, закључује се да се овај проблем односи на делимично еластичан судар или несавршено еластичан судар. Код делимично еластичног судара, закон очувања кинетичке енергије не важи; важи само закон очувања импулса. Брзина објекта Б пре судара израчунава се помоћу закона очувања импулса.
m A v A + m B v B = m A v A ' + m B v B '
(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
vB ' = -0,4
Негативан знак значи да је смер кретања објекта Б након судара супротан од смера кретања објекта пре судара.
Тачан одговор је Е.
7. Лопта масе 200 грама испушта се са висине од 80 цм без почетне брзине. Након што удари о под, лопта се одбија назад брзином од 1 мс -1 (g = 10 мс -2 ). Величина импулса на лопту је…
А. 1,6 Нс
Б. 1,5 Нс
C. 1,0 Ns
D. 0,8 Ns
Е. 0,6 Нс
Пембахасан
Познато је да:
Маса лопте = 200 грама = 0,2 кг
Висина = 80 цм = 0,80 м
Брзина лопте пре него што падне на под = ….
Брзина лопте након удара о под / брзина одскока лопте = 1 м/с
Убрзање гравитације (g) = 10 m/ s²
Питање: Величина импулса (I)
Јаваб :
Брзина лопте пре него што падне на под
Прво израчунајте брзину лопте пре него што падне на под, користећи формулу за слободни пад.
Познато је да:
Висина (в) = 80 цм = 0,8 м
Убрзање гравитације (g) = 10 m/ s²
Питање: Коначна брзина (v t )
Јаваб :
v t 2 = 2 gh = 2(10)(0,8) = 2(8) = 16
v t = √ 16 = 4 m/s
Величина импулса (I)
Познато је да:
Маса лопте (m) = 200 грама = 0,2 kg
Брзина лопте пре него што удари о под (v₂o ) = -4 m/s
Брзина лопте након удара о под / брзина одскока лопте (v t ) = 1 m/s
Смер кретања лопте или смер брзине лопте је различит тако да је једна брзина позитивна, а друга брзина негативна.
Питање: Импулс (Ја)
Јаваб :
Теорема о импулсу и импулсу каже да је импулс = промена импулса. Математички:
I = Δp
I = m( vt – vo )
I = (0,2)(1– (-4))
I = (0,2)(1 + 4)
I = (0,2)(5)
I = 1 Ns
Тачан одговор је Ц.
8. Погледајте следећу слику!
Два објекта исте масе m1 = m2 = 0,5 kg се истовремено ослобађају са исте висине дуж глатке конкавне путање полупречника 1/5 метра. Ако се два објекта сударају савршено еластично, онда је брзина сваког објекта након судара… (g = 10 m s -1 )
А. в'1 = -1 мс-1 в'2 = 2 мс-1
Б. v' 1 = +1 мс -1 ; v' 2 = -2 мс -1
C. v' 1 = -2 мс -1 ; v' 2 = +2 мс -1
D. v' 1 = -2 мс -1 ; v' 2 = +3 мс -1
Е. v' 1 = +3 мс -1 ; v' 2 = -2 мс -1
Пембахасан
Познато је да:
Маса објекта (m) = m1 = m2 = 0,5 kg
Почетна висина (h1 ) = 1/5 метра
Коначна висина (h² ) = 0 (основа колосека)
Почетна брзина објекта (v1 ) = 0 (објекат је у почетку у мировању)
Коначна брзина објекта (v2 ) = …. (брзина објекта на дну путање = брзина објекта пре судара)
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s
Питање: Брзина сваког објекта након судара
Јаваб :
Брзина објекта пре судара
Прво, израчунајте брзину објекта пре судара користећи формулу за закон очувања механичке енергије . Брзина објекта пре судара = брзина објекта када достигне дно путање = коначна брзина објекта.
Почетна механичка енергија = Коначна механичка енергија
Гравитациона потенцијална енергија + Кинетичка енергија = Гравитациона потенцијална енергија + Кинетичка енергија
mgh 1 + 1/2 mv 1 2 = mgh 2 + 1/2 mv 2 2
мгх 1 + 0 = 0 + 1/2 мв 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 м/ с
Брзина сваког објекта пре судара = 2 m//s.
Брзина објекта након судара
Израчунајте брзину тела након судара користећи формулу за савршено еластични судар.
У савршено еластичном судару, ако су масе оба објекта исте, а њихова кретања супротна, онда када се сударе, два објекта размењују брзину. На пример, пре судара, објекат А се креће брзином од 2 m/s, а објекат Б се креће брзином од -4 m/s. Након судара, објекат А се креће брзином од 4 m/s, а објекат Б се креће брзином од -2 m/s. Негативни и позитивни знак показују да су два објекта у супротним смеровима.
У овом задатку, смер кретања пре судара је супротан и брзина оба објекта пре судара је 2 m/s, тако да је брзина оба објекта након судара такође 2 m/s, али су знаци различити, један је позитиван, а други негативан.
Тачан одговор је Ц.
9. Погледајте следећу слику!
Објекат А масе 2 кг и предмет Б масе 3 кг ослобађају се истовремено из центра круга од 1/4 без почетне брзине. Оба објекта пролазе кроз глатку закривљену површину и сударају се у тачки C на савршено еластичан начин (g = 10 ms -2 ). Брзина објеката А и Б одмах након судара је…
А. -2 мс-1 и -2 мс-1
Б. -3 мс -1 и 7 мс -1
C. -4 мс -1 и 7 мс -1
D. 4 ms -1 i -3 ms -1
Е. 7 мс -1 и 3 мс -1
Пембахасан
Познато је да:
Маса објекта А (m1 ) = 2 kg
Маса објекта B (m² ) = 3 kg
Почетна висина (h1 ) = 5 метара
Коначна висина (h² ) = 0 (основа колосека)
Почетна брзина објекта (v1 ) = 0 (објекат је у почетку у мировању)
Коначна брзина објекта (v2 ) = …. (брзина објекта на дну путање = брзина објекта пре судара)
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s
Питање: Брзина сваког објекта након судара
Јаваб :
Брзина објекта пре судара
Прво, израчунајте брзину објекта пре судара користећи закон очувања механичке енергије . Брзина објекта пре судара = брзина објекта када стигне до дна пруге.
Почетна механичка енергија = Коначна механичка енергија
Гравитациона потенцијална енергија = Кинетичка енергија
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 м /с
Брзина сваког објекта пре судара = 10 m/s. Маса објекта не утиче на коначну брзину.
Брзина објекта након судара
Два објекта имају различите масе и крећу се у супротним смеровима, тако да се брзина сваког објекта након судара израчунава помоћу ове једначине:
Брзина сваког објекта одмах након судара:
10. Две лопте имају масу m1 = 2 кг и м2 = 1 kg се котрља у супротном смеру брзином v1 = 2 мс-1 и в2 = 4 мс-1 као на следећој слици. Две лоптице се затим сударају и након судара се држе заједно. Кецепатан две лопте након судара су…
А. 2 мс-1
Б. 1,2 мс-1
Ц. 1 мс-1
Д. 0,5 мс-1
Е. нула
Пембахасан
познато је :
Маса кугле 1 (m1) = 2 кг
Маса кугле 2 (m2) = 1 кг
Брзина лопте 1 пре судара (v1) = 2 м/с
Брзина лопте 2 пре судара (v2) = -4 м/с
Брзина је позитивна и негативна јер је смер кретања лопте супротан. Позитиван и негативан знак означавају смер кретања лопте.
Питао Брзина лопте након судара (v')
Јаваб :
Ово питање је повезано са нееластични сударКод нееластичног судара, закон очувања кинетичке енергије не важи, већ важи само закон очувања импулсаБрзина лопте након судара израчунава се помоћу формуле за закон очувања импулса.
m1 v1 + м2 v2 = (м1 + м2) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) в'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
Тачан одговор је Е.
11. Две кугле А и Б имају исту масу и крећу се једна према другој брзином од 4 m/s.-1 и 6 мс-1 као на слици! Њих двоје ондасавршено еластичан судар, а брзина објекта Б након судара је 4 ms-1 у супротном смеру од свог првобитног кретања. Брзина лопте А одмах након судара је…
А. 2 мс-1
Б. 2,5 мс-1
C. 4 ms-1
Д. 5 мс-1
Е. 6 мс-1
Пембахасан
познато је :
Маса кугле А (мA) = м
Маса кугле B (mB) = м
Брзина лопте А пре судара (vA) = 4 м/с
Брзина кугле Б пре судара (vB) = 6 м/с
Брзина кугле Б након судара (vB') = 4 м/с
Питао Брзина лопте А након судара (vA')
Јаваб :
Ако два објекта која се еластично сударају имају исту масу, онда ће након судара два објекта заменити своје масе. Кецепатан.
Брзина лопте А пре судара (vA) = брзина кугле B након судара (vB') = 4 м/с
Брзина кугле Б пре судара (vB) = брзина кугле А након судара (vA') = 6 м/с
Ако се лопта А помера улево пре судара, онда се након судара лопта А помера удесно. Слично томе, ако се лопта Б помера удесно пре судара, онда се након судара лопта Б помера улево. Дакле, у савршено еластичном судару, смер кретања објеката пре и после судара је супротан.
Тачан одговор је Е.
12. Објекти А и Б, сваки са масом од 4 кг и 5 кг, крећу се у супротним смеровима као што је приказано на слици. Затим се сударају и након судара, два објекта мењају смер брзином А = 4 мс.-1 и брзина B = 2 ms-1, онда је брзина објекта Б пре судара...
А. 6,0 мс-1
Б. 3,0 мс-1
C. 1,6 ms-1
Д. 1,2 мс-1
Е. 0,4 мс-1
Пембахасан
познато је :
Маса објекта А (мA) = 4 кг
Маса објекта Б (мB) = 5 кг
Брзина објекта А пре судара (vA) = 6 м/с
Брзина објекта А након судара (vA') = 4 м/с
Брзина објекта Б након судара (vB') = -2 м/с
Позитиван и негативан знак описују супротан смер кретања лопте.
Питао Брзина објекта Б пре судара (vB)
Јаваб :
Врста судара није објашњена у овом питању. Међутим, на основу познатих величина, може се закључити да се ово питање односи на делимично еластичан судар или несавршено еластичан судар. делимично еластичан судар Закон очувања кинетичке енергије не важи и важи само закон очувања импулса. Брзина објекта Б пре судара израчунава се помоћу једначине закона очувања импулса.
mA vA + мB vB = мA vA' + мB vB'
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(вB')
24 – 10 = 16 + 5(v)B')
14 – 16 = 5 (vB')
-2 = 5 (vB')
vB' = -2/5
vB' = -0,4
Негативан знак значи да је смер кретања објекта Б након судара супротан од смера кретања објекта пре судара.
Тачан одговор је Е.
Извор питања:
Питања из физике за национални испит за средњу школу/стручну средњу школу
