Dürtüsel sorulara örnek

4 Örnek Anlık Soru Sorusu

1. Kütlesi 0,5 kg olan bir top, yerden _h1 = 7,2 m yükseklikten serbest düşüşle düşüyor ve _h2 = 3,2 m yüksekliğe kadar sekerek ulaşıyor . Yerçekimi ivmesi 10 ms⁻² ^ise , topa etki eden itme kuvveti nedir?

A. 2,0 Ns

B. 3,0 Ns

C. 10 Ns

D. 40 Ns

E. 80 Ns

Pembahasan

Şu bilinmektedir :

Topun kütlesi (m) = 0,5 kg

Serbest düşen topun yüksekliği (h ₁ ) = 7,2 metre

Seken topun yüksekliği (h₂ ₎ = 3,2 metre

Dünya'nın yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/ ^s²

Sorulan soru : Topa etki eden dürtü

Cevap :

Çarpışmadan hemen önce topun hızı (v)_o)

Serbest düşme formülünü kullanarak topun yere çarpmadan hemen önceki hızını hesaplayın. Yükseklik (h) = 7,2 metre, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s² ve yere çarpmadan hemen önceki son hız verildiğine göre ^, v² = 2gh formülünü kullanın^.

v _o ² = 2(10)(7,2) = 144

v _o = 2(10)(7,2) = 12 m/s

Çarpışmadan önceki topun hızı (v _o ) -12 m/s'dir. Negatif işaret sadece yönü belirtir.

Çarpışmanın hemen ardından topun hızı (v)_t)

Çarpışmadan hemen sonra topun hızını, yukarı doğru dikey hareket formülünü kullanarak hesaplayın. Yükseklik (h) = 3,2 metre, yerçekimi ivmesi (g) = -10 m/s² ^, maksimum yükseklikteki son hız (v _t ² ) = 0 ve yere çarptıktan hemen sonraki ilk hız isteniyorsa, v _t ² = v _o ² + 2 gh formülünü kullanın.

v _t ² = v _o ² + 2 gh

0 = v _o ² + 2 (-10)(3,2)

v _o ² = 64

v _o = √64 = 8 m/s

Çarpışmadan sonra topun hızı (v _t ) 8 m/s'dir.

Topa etki eden itme (I)

İtme kuvveti, itme-momentum teoremi formülü kullanılarak hesaplanır.

İtme (I) = momentumdaki değişim (Δp)

I = m (v _t – v _o ) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton saniye

Doğru cevap C şıkkıdır.

2. Kütlesi 5 gram olan bir masa tenisi topu belirli bir yükseklikten serbest düşüş yapıyor (g = 10 ms⁻² ⁾ . Top yere çarptığında hızı 6 ms⁻¹ ^{ve yere çarptıktan hemen sonra 4 ms⁻¹} hızla yukarı doğru sekiyor . Topa etki eden itme kuvvetinin büyüklüğü nedir?

A. 0,50 Ns

B. 0,25 Ns

C. 0,10 Ns

D. 0,05 Ns

E. 0,01 Ns

Pembahasan

Şu bilinmektedir :

Topun kütlesi (m) = 5 gram = 0,005 kg

Topun yere çarpmadan hemen önceki hızı (v _o ) = -6 m/s

Topun yere çarptıktan hemen sonraki hızı (v _t ) = 4 m/s

Pozitif ve negatif hızlar, topun çarpışmadan önceki hız yönünün veya hareket yönünün, çarpışmadan sonraki hareket yönüne zıt olduğu anlamına gelir.

Soruldu : Dürtü (Ben)

Cevap :

İtme-momentum teoremi, itmenin (I) momentumdaki değişime (Δp) eşit olduğunu belirtir .

ben = Δp = mv _t – mv _Ö = m (v _t – v _ö )

I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton saniye

Doğru cevap D şıkkıdır.

3. 20 gramlık bir top , sola doğru v₁ = 4 ms⁻¹ hızla fırlatılıyor. Duvara çarptıktan sonra top, sağa doğru v₂ = 2 ms⁻¹ hızla _sekerek uzaklaşıyor ^. Oluşan itme _kuvveti nedir^?

A. 0,24 Ns

B. 0,12 Ns

C. 0,08 Ns

D. 0,06 Ns

E. 0,04 Ns

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Topun kütlesi (m) = 20 gram = 0,020 kg

Çarpışmadan önce topun hızı (v _o ) = -4 m/s (sola doğru)

Çarpışmadan sonra topun hızı (v _t ) = +2 m/s (sağa doğru)

v _o'ya, yönünü v _t'den ayırt etmek için negatif bir işaret verilir.

Soruldu: Dürtü

Cevap :

İtme (I) = momentumdaki değişim (Δp) = mv _t – mv _o

İtme (I) = m (v _t – v _o ) = 0,02 (2 – (-4))

İtme (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)

İtme (I) = 0,12 Newton saniye.

Doğru cevap B şıkkıdır.

4. 100 gramlık bir tenis topu, başlangıç ​​hızı olmadan 20 cm yükseklikten yere bırakılıyor. Yere çarptıktan sonra top, 1 ms⁻¹ hızla ve (g = 10 ms⁻²) sekerek yere çarpıyor ^. Topun ^{momentumundaki} değişim nedir?

A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns

Pembahasan
Bilinen :
Topun kütlesi (m) = 100 gram = 0,1 kg
Yükseklik (h) = 20 cm = 0,2 metre
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²
Topun yere çarptıktan hemen sonraki hızı (v)_t) = 1 m/s
Soruldu : topun momentumundaki değişim
Cevab :
Çarpışmadan önceki topun hızı (v)_o)
Serbest düşme formülünü kullanarak topun yere çarpmadan önceki hızını hesaplayın. Topun serbest düşme yüksekliği (h) = 0,2 metre, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s² olarak verilmiştir.² ve topun yere çarptığı andaki hızını sordu, bu nedenle formül kullanıldı. v² = 2 gh
v² = 2 (10)(0,2) = 4
v= √4 = -2 m/s
Topun yere çarpmadan önceki hareket yönü, yere çarptıktan sonraki hareket yönünün tersi olduğu için negatif işaret verilir.
Topun momentumundaki değişim (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 saniye
Doğru cevap B şıkkıdır.

Soru kaynağı:

Lise/Meslek Lisesi İçin Ulusal Fizik Sınavı Soruları