Momentum Impuls va Snaryad harakati – Muammolar va Yechimlar

Momentum Impuls va Snaryad harakati – Muammolar va Yechimlar

1. Quyidagi rasmda ko'rsatilgandek, 0.2 kg og'irlikdagi shar C teshigiga kiritiladi. To'pni uruvchi 0.01 soniyada zarba beradi va BC yo'lini 1 soniyada bosib o'tadi. To'pni C teshigiga kiritish uchun kuchning kattaligini aniqlang. Gravitatsiya tufayli tezlanish 10 m/s ga teng².

Ma'lum:

Burchak (θ) = 60^o

Mass sharning (m) = 0.2 kg

Gravitatsiya tufayli tezlanish (g) = 10 m/s²

Vaqt oralig'i (Δt) = 0.01 soniya

BC (t) yo'lini bosib o'tish vaqtigacha bo'lgan vaqt oralig'i = 1 soniya

Qidirilgan: Kuch (F)

yechim:

Tenglama turtki : I = F Δt

O'zgarish tenglamasi harakat miqdori : Δp = m (v_t - v_o).

Impuls impulsning o'zgarishiga teng :

I = Δp

F Δt = m (v)_t - v_o)

F = m (v)_t - v_o) / Δt

Ma'lum:

Δt = 0.01 soniya

m = 0.2 kg

v_t = impuls-impuls tenglamasidagi yakuniy tezlik = to'pning boshlang'ich tezligi (v_o) snaryad harakatida

v_o = impuls-impuls tenglamasidagi boshlang'ich tezlik = 0 m/s (dastlab tinch holatda sharsimon)

F = m (v)_t - v_o) / Δt

F = 0.2 (v)_t – 0) / 0.01

F = 0.2 v_t / 0,01

davom etdi......

To'pning boshlang'ich tezligini aniqlang (v_o) snaryad harakatida

To'p B nuqtasiga yetguncha urilganligi sababli = ning 1-qismi snaryad harakati.

To'p B nuqtadan C nuqtaga harakatlanadi = snaryad harakatining 2-qismi.

Snaryad harakatining 2-qismi:

Snaryad harakatini harakatning gorizontal va vertikal komponentlarini alohida tahlil qilish orqali tushunish mumkin edi. x harakati doimiy tezlikda va y harakati tortishish kuchining doimiy tezlanishida sodir bo'ladi.

Ma'lum:

Gorizontal masofa (x) = 5 metr

Havoda o'tgan vaqt (t) = 1 soniya

x va t ma'lum, shuning uchun v_ox tenglama yordamida hisoblash mumkin bir tekis chiziqli harakatichida_ox sharning boshlang'ich tezligining gorizontal komponentidir.

v_ox = x / t = 5 metr / 1 soniya = 5 m/s.

Snaryad harakatining 1-qismi:

Tezlikning gorizontal komponenti, v_ox har doim bir xil, shuning uchun v_ox snaryad harakatining 1-qismida = v_ox snaryad harakatining 2-qismida = 5 m/s.

Ma'lum

v_ox = 5 m/s

th = 60^o

v_ox va θ ma'lum, shuning uchun boshlang'ich tezlik (v_o) ni hisoblash mumkin.

cos θ = sifat / hyp

cos θ = v_ox /v_o

v_o = v_ox / cos θ = 5 / cos 60^o = 5 / 0.5 = 10 m/s

Boshlang'ich tezlik (v_o) 10 m/s ga teng.

To'pning boshlang'ich tezligi (v_o) snaryad harakatida = to'pning oxirgi tezligi (v_t) impuls-impuls tenglamasida.

Kuchning kattaligini aniqlang (F)

F = 0.2 v_t / 0.01

F = 0.2 (10) / 0.01

F = 2 / 0.01

F = 200 Nyuton

1. Impuls va impuls o'zgarishi o'rtasida qanday bog'liqlik bor?
   • javob: Impuls kuch va u ta'sir qiladigan vaqtning ko'paytmasidir va u jismning impulsidagi o'zgarishga teng. Matematik jihatdan, $Impulse=\Delta p$, qaerda $\Delta p$ impulsning o'zgarishidir.
2. Avtomobilda siqilish zonasi kabi zarba vaqtining ko'payishi to'qnashuv paytida yuzaga keladigan kuchga qanday ta'sir qiladi?
   • javob: To'qnashuv vaqtini oshirish to'qnashuv paytida yuzaga keladigan o'rtacha kuchni kamaytiradi. Buning sababi, impuls (impulsning o'zgarishi) ma'lum bir to'qnashuv uchun doimiy bo'lib, vaqtni oshirish orqali kuch uzoqroq vaqt davomida tarqaladi va shu bilan o'rtacha kuch kamayadi.
3. Faqat tortishish kuchi ta'sirida harakatlanayotgan snaryad uchun nima o'zgarmas bo'lib qoladi?
   • javob: Snaryadning gorizontal tezligi faqat tortishish kuchi ta'sir qilganda o'zgarmas bo'lib qoladi. Biroq, vertikal tezlik tortishish tezlanishi tufayli o'zgaradi.
4. Nima uchun snaryadning yo'li tortishish kuchi ta'sirida parabolik bo'ladi?
   • javob: Yo'l parabolikdir, chunki gorizontal tezlik doimiy bo'lib qolsa-da, vertikal tezlik tortishish tezlanishi bilan doimiy ravishda o'zgarib turadi, bu esa gorizontal va vertikal siljishlar o'rtasida kvadratik bog'liqlikka olib keladi.
5. Agar izolyatsiya qilingan tizimga tashqi kuchlar ta'sir qilmasa, uning impulsi bilan nima sodir bo'ladi?
   • javob: Agar izolyatsiya qilingan tizimga tashqi kuchlar ta'sir qilmasa, uning umumiy impulsi saqlanib qoladi. Bu impulsning saqlanishi deb nomlanadi.
6. Beysbol tayoqchasining to'pga bergan impulsi to'pga urilganda xomerun zarbasi bilan yengil urilganda qanday taqqoslanadi?
   • javob: Beysbolga beriladigan impuls xomerun zarbasi yengil urish bilan solishtirganda xomerun zarbasi uchun ko'proq bo'ladi, chunki xomerun zarbasi stsenariysida to'pning impulsidagi o'zgarish (harakatsiz holatdan tayoqchadan uchib ketishgacha) ancha katta.
7. Agar snaryad yer sathidan burchak ostida uchirilib, yer sathiga qaytsa, uning uchish va qo'nish tezligi qanday taqqoslanadi?
   • javob: Havo qarshiligi bo'lmasa, snaryadning qo'nish tezligi uning uchish tezligiga teng bo'ladi. Bu energiyaning saqlanishi bilan bog'liq.
8. Havo qarshiligi bo'lmasa, snaryadning uchish burchagi va masofasi qanday bog'liq?
   • javob: Berilgan boshlang'ich tezlik uchun snaryadning maksimal masofasiga 45 graduslik uchish burchagida erishiladi. 45 gradusdan kichik yoki katta burchaklarda uchish masofaning qisqarishiga olib keladi.
9. Nima uchun kuchning jismga ta'sir qilish vaqtini ko'paytirish, masalan, tuxumni qo'lning yengil harakati bilan ushlash, jismning sinishi yoki shikastlanish ehtimolini kamaytiradi?

• javob: Kuch ta'sir qiladigan vaqtni ko'paytirish impulsni (impulsning o'zgarishi) uzoqroq vaqtga yoyadi va shu bilan obyekt tomonidan boshdan kechiriladigan o'rtacha kuchni kamaytiradi. Tuxumni qo'lning yengil harakati bilan ushlash orqali ushlash kuchi tarqaladi va tuxumning sinish ehtimolini kamaytiradi.