Импулси импулс ва ҳаракати тирпарронӣ – Мушкилот ва роҳҳои ҳал

Импулси импулс ва ҳаракати тирпарронӣ – Мушкилот ва роҳҳои ҳал

1. Тӯби 0.2 кг ба сӯрохи C ворид карда мешавад, чунон ки дар расми зер нишон дода шудааст. Зарбазан тӯбро дар 0.01 сония мезанад ва роҳи тӯби BC дар 1 сония тай шудааст. Бузургии қувваеро муайян кунед, ки тӯбро ба сӯрохи C ворид кардан мумкин аст. Шитоб аз ҳисоби ҷозиба 10 м/с2 ^аст.

Маълум:

Кунҷ (θ) = 60 ^o

Массаи тӯб (м) = 0.2 кг

Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/ ^с2

Фосилаи вақт (Δt) = 0.01 сония

Фосилаи вақт то масири ҳаракати BC (t) = 1 сония

Ҷустуҷӯшаванда: Қувва (F)

Ҳал:

Муодилаи импулс : I = F Δt

Муодилаи тағйирёбии импулс : Δp = m (vt _– vo ₎.

Импулс ба тағйирёбии импулс баробар аст :

I = Δp

F Δt = m (v _t – v _o )

F = m (vt _– vo ₎ / Δt

Маълум:

Δt = 0.01 сония

м = 0.2 кг

vt = суръати ниҳоӣ дар муодилаи импулс-импулс = суръати ибтидоии тӯб ( v _{o )} дар ҳаракати тир

v _o = суръати ибтидоӣ дар муодилаи импулс-импулс = 0 м/с (дар аввал тӯб дар ҳолати оромӣ)

F = m (vt _– vo ₎ / Δt

F = 0.2 (v _t – 0) / 0.01

F = 0.2 v _t / 0,01

идома дорад ……

Суръати ибтидоии тӯбро (v _o ) ҳангоми ҳаракати тир муайян кунед.

Азбаски тӯб то расидан ба нуқтаи B зарба мезанад = қисми 1-уми ҳаракати тир.

Тӯб аз нуқтаи B ба C ҳаракат мекунад = қисми 2-юми ҳаракати тир.

Қисми 2-юми ҳаракати тир:

Ҳаракати тирро бо таҳлили ҷузъҳои уфуқӣ ва амудии алоҳидаи ҳаракат фаҳмидан мумкин аст. Ҳаракати x бо суръати доимӣ ва ҳаракати y бо шитоби доимии қувваи ҷозиба рух медиҳад.

Маълум:

Масофаи уфуқӣ (x) = 5 метр

Вақт дар ҳаво (t) = 1 сония

x ва t маълуманд, то v _ox-ро бо истифода аз муодилаи ҳаракати хаттии якхела ҳисоб кардан мумкин бошад . v _ox ҷузъи уфуқии суръати ибтидоии тӯб аст.

v _ox = x / t = 5 метр / 1 сония = 5 м/с.

Қисми 1-юми ҳаракати тир:

Ҷузъи уфуқии суръат, v _ox ҳамеша якхела аст, бинобар ин v _ox дар қисми 1-и ҳаракати тир = v _ox дар қисми 2-и ҳаракати тир = 5 м/с.

Маълум

v _ox = 5 м/с

θ = 60 ^o

v _ox ва θ маълуманд, аз ин рӯ суръати ибтидоӣ (v ₀ )-ро ҳисоб кардан мумкин аст.

cos θ = адж / hyp

cos θ = v _ox / v _o

v _o = v _ox / cos θ = 5 / cos 60 ^o = 5 / 0.5 = 10 м/с

Суръати ибтидоӣ (v _o ) 10 м/с аст.

Суръати ибтидоии тӯб (v₂ ₎ ҳангоми ҳаракати тир = суръати ниҳоии тӯб (v₂ ₎ дар муодилаи импулс-импулс.

Бузургии қувваро муайян кунед (F)

F = 0.2 v _t / 0.01

F = 0.2 (10) / 0.01

F = 2 / 0.01

F = 200 Нютон

1. Робитаи байни тағйирёбии импулс ва тағйирёбии импулс чист?
   • ҷавоб: Импулс маҳсули қувва ва вақти таъсиррасонии он аст ва он ба тағйирёбии импулси объект баробар аст. Аз ҷиҳати математикӣ, $Impulse=\Delta p$, ки дар он $\Delta p$ тағйирёбии импулс аст.
2. Афзоиши вақти бархӯрд, масалан, бо пайдоиши минтақаи каҷшавӣ дар мошин, чӣ гуна ба қуввае, ки ҳангоми бархӯрд эҳсос мешавад, таъсир мерасонад?
   • ҷавоб: Зиёд кардани вақти таъсир қувваи миёнаи ҳангоми бархӯрд ба вуҷудомадаро кам мекунад. Ин аз он сабаб аст, ки импулс (тағйирёбии импулс) барои як бархӯрди додашуда доимӣ аст ва бо зиёд шудани вақт, қувва дар тӯли муддати тӯлонӣ паҳн мешавад ва аз ин рӯ қувваи миёнаро кам мекунад.
3. Барои тире, ки танҳо таҳти таъсири қувваи ҷозиба ҳаракат мекунад, чӣ чиз доимӣ боқӣ мемонад?
   • ҷавоб: Суръати уфуқии тир вақте доимӣ мемонад, ки танҳо қувваи ҷозиба ба он таъсир мерасонад. Аммо, суръати амудӣ аз сабаби шитоби ҷозиба тағйир меёбад.
4. Чаро масири тир таҳти таъсири қувваи ҷозиба параболикӣ аст?
   • ҷавоб: Масир параболикӣ аст, зеро дар ҳоле ки суръати уфуқӣ доимӣ боқӣ мемонад, суръати амудӣ пайваста аз ҷониби шитоби ҷозиба тағйир меёбад, ки ба муносибати квадратӣ байни ҷойивазкунии уфуқӣ ва амудӣ оварда мерасонад.
5. Агар ягон қувваҳои беруна ба системаи ҷудогона таъсир нарасонанд, бо импулси он чӣ мешавад?
   • ҷавоб: Агар ягон қувваҳои беруна ба системаи ҷудогона таъсир нарасонанд, импулси умумии он нигоҳ дошта мешавад. Ин ҳамчун нигоҳдории импулс маълум аст.
6. Чӣ тавр импулси аз ҷониби чӯбчаи бейсбол ба тӯб додашаванда ҳангоми задан барои хоум-ран ва ҳангоми танҳо ламс кардани тӯб муқоиса мешавад?
   • ҷавоб: Импулси бейсбол ҳангоми задан барои хоум-ран нисбат ба ҳангоми зарбаи сабук бештар аст, зеро тағирёбии импулси тӯб (аз ҳолати беқарорӣ то аз зарба паридан) дар сенарияи хоум-ран хеле бештар аст.
7. Агар снаряд аз сатҳи замин бо кунҷ партоб шуда, ба сатҳи замин баргардад, суръати партоб ва фуруд омадани он чӣ гуна муқоиса мешавад?
   • ҷавоб: Агар муқовимати ҳавоӣ вуҷуд надошта бошад, суръати фуруд омадани снаряд ба суръати партоби он баробар хоҳад буд. Ин аз сабаби сарфаи энергия аст.
8. Агар муқовимати ҳавоӣ вуҷуд надошта бошад, кунҷи партоб ва масофаи снаряд чӣ гуна алоқаманданд?
   • ҷавоб: Барои суръати ибтидоии муайян, масофаи максималии тир дар кунҷи партоби 45 дараҷа ба даст оварда мешавад. Партоб дар кунҷҳои камтар ё бештар аз 45 дараҷа боиси масофаи кӯтоҳтар мегардад.
9. Чаро зиёд кардани вақти таъсири қувва ба ашё, ба монанди сайд кардани тухм бо ҳаракати ночизи даст, эҳтимолияти шикастан ё осеб дидани ашёро кам мекунад?

• ҷавоб: Афзоиши вақти таъсири қувва импулсро (тағйири импулс) дар муддати тӯлонӣ паҳн мекунад ва бо ин васила қувваи миёнаи аз ҷониби ашё эҳсосшударо коҳиш медиҳад. Бо сайд кардани тухм бо ҳаракати ночизи даст, қувваи сайд паҳн мешавад ва эҳтимолияти шикастани тухмро кам мекунад.