Mga halimbawa ng mga tanong tungkol sa momentum at impulse

11 Halimbawa ng mga Tanong Tungkol sa Momentum at Impulse

1. Isang bolang may bigat na 0,2 kg ang inihagis nang pahalang sa bilis na 10 m/s at tumama sa isang pader, pagkatapos ay tumalbog pabalik ang bola sa parehong bilis. Ang pagbabago sa momentum ng bola ay...
Pagtalakay

2. Isang bola na may bigat na 10 gramo malayang pagbagsak mula sa isang takdang taas, ay tumatama sa sahig sa bilis na 15 m/s at pagkatapos ay tumalbog pataas sa bilis na 10 m/s. Tukuyin ang impulso!
Pagtalakay
Ay kilala :
Mass ng bola (m) = 10 gramo = 0,01 kg
Paunang bilis ng bola (v_o) = -15 m/s
Pangwakas na bilis ng bola (v_t) = 10 m/s
Nagtanong : Salpok (I)
Sagot :
Pormula ng teorama momentum ng salpok :
Ang laki ng salpok ay:
I = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
Ako = 0,01 (25)
I = 0,25 kg m/s

3. Isang bolang may bigat na 200 gramo ang inihagis nang pahalang sa bilis na 4 m/s, pagkatapos ay tinamaan ang bola sa parehong direksyon ng unang pagtama nito. Ang tagal ng pagtama ng bola sa bat ay 2 milliseconds, at ang bilis ng bola pagkatapos umalis sa bat ay 12 m/s. Ang magnitude ng puwersang inilalapat ng bat sa bola ay…
Pagtalakay
Ay kilala :
Mass ng bola (m) = 200 gramo = 0,2 kg
Paunang bilis ng bola (v_o) = 4 m/s
Pangwakas na bilis ng bola (v_t) = 12 m/s
Agwat ng oras ng kontak (t) = 2 milliseconds = (2/1000) segundo = 0,002 segundo
Nagtanong : Ang magnitude ng puwersa (F)
Sagot :
Pormula ng salpok:
Ako = Ft
Pormula ng pagbabago ng momentum:
mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Pormula ng teorema ng impulso-momentum :
Ang puwersang ipinapataw ng paniki sa bola ay 800 Newtons.

4. Isang bola na may bigat na 20 gramo ang inihagis sa bilis na v₁ = 4 milliseconds^-1 sa kaliwa. Pagkatapos tumama sa pader, ang bola ay tumalbog sa bilis na v₂ = 2 milliseconds^-1 sa kanan. Ang magnitude ng impulsong nalilikha ay….

A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns

Pagtalakay
Alam na:
Mass ng bola (m) = 20 gramo = 0,020 kg
Ang bilis ng bola bago ang banggaan (v)_o) = -4 m/s (pakaliwa)
Ang bilis ng bola pagkatapos ng banggaan (v)_t) = +2 m/s (pakanan)
v_o ay binibigyan ng negatibong simbolo upang maiba ang direksyon nito mula sa vt.
Tinanong: Salpok
Sagot:
Impulso (I) = pagbabago sa momentum (Δp) = mv_t – mv_o
Impulso (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))
Salpok (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impulso (I) = 0,12 Newton segundo.
Ang tamang sagot ay B.

5. Ang sumusunod na larawan ay nagpapakita ng dalawang bolang A (masa = 2 kg) at bolang B (masa = 5 kg) bago at pagkatapos ng isang banggaan. Kung ang banggaan ay perpektong elastiko, kung gayon ang bilis ng bolang A bago ang banggaan ay….

A. 12 ms^-1

B. 10 ms^-1

C. 5 ms^-1

D. 4 ms^-1

E. 2 ms^-1

Pagtalakay

Alam na:

Masa ng bola A (m_A) = 2 kilo

Masa ng bola B (m_B) = 5 kilo

Ang bilis ng bolang B bago ang banggaan (v_B) = 2 m/s

Ang bilis ng bola A pagkatapos ng banggaan (v_A') = 5 m/s

Ang bilis ng bola B pagkatapos ng banggaan (v_B') = 4 m/s

Parehong bola bago at pagkatapos ng banggaan ay gumagalaw pakanan kaya ang bilis ay binibigyan ng positibong tanda.

Nagtanong: Ang bilis ng bola A bago ang banggaan (v_A)

Sagot:

Kalkulahin ang bilis ng bolang A bago ang banggaan (v_A) gamit ang pormula ng batas ng konserbasyon ng momentum:

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'

2(v_A) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(v_A) + 10 = 10 + 20

2(v_A) + 10 = 30

2(v_A) = 30 – 10

2(v_A) = 20

v_A = 20 / 2

v_A = 10 m / s

Ang tamang sagot ay B.

6. Ang mga bagay A at B ay gumagalaw gaya ng ipinapakita sa larawan. Kung magkakaroon ng perpektong elastikong banggaan, ang bilis ng bagay B pagkatapos ng banggaan ay magiging 15 m/s.^-1, kung gayon ang bilis ng bagay A pagkatapos ng banggaan ay...

A. 2 ms^-1

B. 4 ms^-1

C. 8 ms^-1

D. 10 ms^-1

E. 12 ms^-1

Pagtalakay

Alam na:

Masa ng bagay na A (m_A) = 5 kilo

Masa ng bagay na B (m_B) = 2 kilo

Ang bilis ng bagay A bago ang banggaan (v_A) = 12 m/s

Ang bilis ng bagay B bago ang banggaan (v_B) = 10 m/s

Ang bilis ng bagay B pagkatapos ng banggaan (v_B') = 15 m/s

Parehong bagay bago at pagkatapos ng banggaan ay gumagalaw pakanan kaya ang bilis ay binibigyan ng positibong tanda.

Nagtanong: Ang bilis ng bagay A pagkatapos ng banggaan (v_A')

Sagot:

Kalkulahin ang bilis ng bolang A bago ang banggaan (v_A) gamit ang pormula ng batas ng konserbasyon ng momentum:

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'

(5)(12) + (2)(10) = (5)v_A' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v_A' + 30

80 = (5)v_A' + 30

80 – 30 = (5)v_A'

50 = (5)v_A'

v_A' = 50/5

v_A' = 10 m/s

Ang tamang sagot ay D.

7. Ang isang bola ng ping pong ay may masa na 5 gramo malayang pagbagsak mula sa isang tiyak na taas (g = 10 ms^-2). Kapag tumatama sa sahig bilis 6 ms na bola^-1 at pagkatapos tumama sa sahig, ang bola ay tumalbog pataas sa bilis na 4 ms^-1Malaki salpok Ang gumagana sa bola ay...

A. 0,50 Ns
B. 0,25 Ns
C. 0,10 Ns
D. 0,05 Ns
E. 0,01 Ns

Pagtalakay
Ay kilala :
Mass ng bola (m) = 5 gramo = 0,005 kg
Ang bilis ng bola bago tumama sa sahig (v)_o) = -6 m/s
Ang bilis ng bola pagkatapos tumama sa sahig (v)_t) = 4 m/s
Ang positibo at negatibong bilis ay nangangahulugan na ang direksyon ng bilis ng bola o ang direksyon ng paggalaw ng bola bago ang banggaan ay kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng bola pagkatapos ng banggaan.
Nagtanong : Salpok (I)
Sagot :

Teorama ng impulso-momentum Ipahayag iyon salpok (Ako) kapareho ng pagbabago sa momentum (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 segundo
Ang tamang sagot ay D.

8. Isang bola na may masa na 0,5 kg ang malayang nahuhulog mula sa taas na h.₁ = 7,2 m mula sa sahig at tumatalbog sa taas na h₂ = 3,2 m. Kung ang akselerasyon dahil sa grabidad ng mundo = 10 ms^-2Ano ang ibig sabihin ng "impersonate"?...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng bola (m) = 0,5 kg
Ang taas ng bolang malayang bumagsak (h)₁) = 7,2 metro
Ang taas ng tumatalbog na bola (h)₂) = 3,2 metro
Akselerasyon ng grabidad ng Daigdig (g) = 10 m/s²
Nagtanong : Impulso na kumikilos sa bola
Sagot :
Ang bilis ng bola bago ang impact (v)_o)
Kalkulahin ang bilis ng bola bago ang pagtama gamit ang pormulang malayang pagbagsak. Kung ang taas (h) ay 7,2 metro, ang akselerasyon dahil sa grabidad (g) ay 10 m/s² at hiningi ang pangwakas na bilis bago tumama sa sahig, samakatuwid gamitin ang pormula v² = 2 gh
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
Ang bilis ng bola bago ang impact (v)_o) ay -12 m/s. Ang negatibong simbolo ay nagpapahiwatig lamang ng direksyon.
Ang bilis ng bola pagkatapos ng banggaan (v)_t)
Kalkulahin ang bilis ng bola pagkatapos ng pagtama gamit ang pormula para sa pataas na patayong galaw. Kung ang taas (h) ay 3,2 metro, ang acceleration dahil sa grabidad (g) ay -10 m/s², panghuling bilis sa pinakamataas na taas (v_t²) = 0 at ang panimulang bilis ay tinatanong kaagad pagkatapos tumama sa sahig, samakatuwid gamitin ang pormula 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
Ang bilis ng bola pagkatapos ng banggaan (v)_t) ay 8 m/s
Impulso na kumikilos sa bola (I)
Ang impulso ay kinakalkula gamit ang pormula ng impulso-momentum theorem.
Impulso (I) = pagbabago sa momentum (Δp)
Ako = m (v_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton segundo
Ang tamang sagot ay C.

9. Isang bolang may bigat na 100 gramo ang inihagis nang pahalang sa bilis na 5 m/s. Ang bola ay tinamaan sa parehong direksyon gaya ng orihinal. Kung ang bola ay mananatiling nakadikit sa bat sa loob ng 2 ms at ang bilis ng bola pagkatapos umalis sa bat ay 10 m/s, ang magnitude ng puwersang inilalapat ng bat ay...
A. 200 N
B. 250 N
C. 300 Hilaga
D. 350 N
E. 400 Hilaga
Talakayan:

Ay kilala :
m = 100 gramo = 0,1 kg
v_o = +5 m/s
t = 2 milisegundo = 2 x 10^-3 pangalawa
v_t = +10 m/s
Nagtanong :
Ang puwersang ipinapataw ng humampas sa bola (F)?
Sagot :
Pormula ng impulso :
Ako = Ft
Pormula ng pagbabago ng momentum :
Teorama ng impulso-momentum :
Impulso = pagbabago sa momentum

Ang tamang sagot ay B.

10. Isang bola na may bigat na 0,1 kg ang inihagis nang pahalang sa kanan na may bilis na 20 m/s. Pagkatapos matamaan, ang bola ay gumagalaw pakaliwa na may bilis na 30 m/s. Ang impulsong ibinibigay ng bat sa bola ay….
A. 4 N s
B. –4 N s
C. 5 N s
D. –5 N s
E. 10 N s
Talakayan:
Ay kilala :
m = 0,1 kg, v_o = +20 m/s, v_t = -30 m/s
Nagtanong :
Salpok (I) ?
Sagot :
Impulso = pagbabago sa momentum
Ako = m (v_t - v_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 N s
Ang tamang sagot ay D.

11. Isang 0,5 kg na baseball ang unang gumagalaw pakaliwa sa bilis na 2 m/s. Pagkatapos, ang bola ay tinamaan ng puwersang F na kabaligtaran ng galaw ng bola, kaya ang bilis nito ay magbabago sa 5 m/s. Kung ang bola ay nakadikit sa bat sa loob ng 0,01 segundo, ang pagbabago sa momentum ay...
A. 8,0 kg m/s
B. 6,5 kg m/s
C. 5,5 kg m/s
D. 3,5 kg m/s
E. 2,5 kg m/s
Talakayan:
Ay kilala :
m = 0,5 kg, v_o = -2 m/s, v_t = 5 m/s, t = 0,01 segundo
Nagtanong :
Pagbabago ng momentum?
Sagot :
Pagbabago sa momentum = m (v_t - v_o) = (0,5)(5 – (-2)) = (0,5)(7) = 3,5 kg m/s = 3,5 N s
Ang tamang sagot ay D.