Àwọn ìkọlù ìṣíṣẹ́ onípele ìlà

Àwọn ìkọlù ìṣíṣẹ́ onípele ìlà

1. Ìṣíṣẹ́ Lílé

1.1 Ìtumọ̀ Ìṣípo-ọ̀nà Lílé

A túmọ̀ ìṣípopọ̀ ìlà ti ohun kan gẹ́gẹ́ bí àbájáde ìsọdipúpọ̀ ìwọ̀n ohun náà nípa ìyára ohun náà.

p = mv

nibi ti:

p = momentum, m = ibi-iwọn (kg), v = iyara (m/s)

Ìwọ̀n ìyípadà, tàbí ìyípadà lásán, jẹ́ ìwọ̀n ìyípadà vekto gẹ́gẹ́ bí a ṣe ń rí i nípa ìsọdipúpọ̀ vekto kan (ìyàrá) àti ìwọ̀n ìyípadà (ìwọ̀n). Gẹ́gẹ́ bí ìyípadà náà ṣe jẹ́ ìwọ̀n ìyípadà vekto kan, ó ní ìtọ́sọ́nà àti ìwọ̀n. Ìyípadà náà pín ìtọ́sọ́nà pẹ̀lú ìwọ̀n ìyípadà tàbí ìṣípo ohun kan.

Momentum jẹ́ ìwọ̀n tó bá ìwọ̀n àti iyàrá mu nítorí pé bí ìwọ̀n náà ṣe pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ náà ni iyàrá náà ṣe pọ̀ tó. Bákan náà, bí iyàrá náà bá pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ náà ni iyàrá náà ṣe pọ̀ tó. Ká sọ pé ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ méjì ló wà, bí àpẹẹrẹ ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ A àti B. Tí ìwọ̀n ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ A bá pọ̀ ju ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ B lọ tí àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ méjèèjì sì ń gbé ní iyàrá kan náà, ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ A yóò ní iyàrá tó pọ̀ ju ti ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ B lọ. Bákan náà, tí ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ A àti B bá jọ ìwọ̀n kan náà, ṣùgbọ́n ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ A ń yára ju ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ B lọ, iyàrá A yóò pọ̀ ju ti ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ B lọ.

Tí ohun kan tí ó ní ìwọ̀n kò bá ṣí tàbí tí ó sinmi (tí kò ní ìwọ̀n iyàrá), agbára ohun náà yóò jẹ́ òdo.

Ẹ̀yà SI ti momentum jẹ́ kg m/s, èyí tí ó ní ẹ̀yà ibi-iṣẹ́ àti ẹ̀yà iyara.

1.2 Òfin Kejì ti Newton

Tẹ́lẹ̀, o ti kọ́ Òfin Kejì ti Newton èyí tí a sọ nínú ìṣètò ΣF = ma ó sì ṣàlàyé ìbáṣepọ̀ láàárín agbára àwọ̀n àti ìwọ̀n àti ìyára ohun kan. Agbára àwọ̀n ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan tí ó ní ìyára ìyára sí ohun náà. Ní àkókò yìí, a ó mú ọ mọ irú mìíràn ti Òfin Kejì ti Newton, èyí tí ó ṣàlàyé ìbáṣepọ̀ láàárín agbára àwọ̀n àti ìyípadà nínú ìyára ohun kan.

Tí agbára àwọ̀n bá ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan tí ó wà ní ìsinmi ní àkọ́kọ́, ohun náà yóò máa gbéra. Kí ohun náà tó bẹ̀rẹ̀ sí í gbéra, ohun náà kò ní agbára kankan. Ohun náà ní agbára lẹ́yìn tí a bá ti gbéra. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, agbára àwọ̀n tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà máa ń fa ìyípadà nínú agbára ohun náà fún àkókò kan. Ìwọ̀n ìyípadà nínú agbára ohun kan dọ́gba pẹ̀lú agbára àwọ̀n tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà.

ibi ti:

ΣF = agbára àpapọ̀ (Newton), Δt = àkókò àárín (ìṣẹ́jú-àáyá), Δp = m (v _t – v _o ) = ìyípadà nínú agbára (kg m/s).

Ìbáramu 1.1 jẹ́ irú mìíràn ti Òfin Kejì ti Newton, èyí tí ó ṣàlàyé ìbáṣepọ̀ láàárín agbára àpapọ̀ àti ìwọ̀n ìyípadà nínú ìṣípopada ohun kan, yálà nígbà tí ìwọ̀n ohun náà bá dúró ṣinṣin tàbí tí ó bá yípadà.

ibi ti:

ΣF = agbára àpapọ̀ (Newton), m = ìwọ̀n (kg), a = ìyára (m/s ² )

Ìbáramu 1.2 jẹ́ ìbáramu Òfin Kejì ti Newton tí ó ṣàlàyé ìbáṣepọ̀ láàrín agbára àpapọ̀ àti ìyárasí ohun kan pẹ̀lú ìwọ̀n tí ó dúró ṣinṣin.

2. Impulus

2.1 Ìtumọ̀ Ìṣípayá

A túmọ̀ ìfàsímọ́ra gẹ́gẹ́ bí àbájáde ìsọdipúpọ̀ agbára tàbí agbára àpapọ̀ nípasẹ̀ àkókò ààrin.

ibi ti:

I = ìfàmọ́ra, ΣF = agbára àpapọ̀ (Newton), Δt = àkókò àárín (ìṣẹ́jú-àáyá).

2.2 Ìlànà Ìṣíṣẹ́-Ìṣíṣẹ́-Ìṣíṣẹ́

A gba ìwádìí impulse-momentum nípa lílo ìgbékalẹ̀ láti inú ìgbékalẹ̀ 1.1

ΣF Δt = Δp

I = Δp …………………….. Ìbámu 1.3

Ìbáramu 1.3 fihàn pé ìṣípo dọ́gba pẹ̀lú ìyípadà nínú ìṣípo.

I = ΣF Δt

Δp = mv _t – mv _o = m (v _t – v _o )

Àpẹẹrẹ ìbéèrè 1:

A máa ju bọ́ọ̀lù tí ìwọ̀n rẹ̀ jẹ́ 1 kg ní ìpele gígùn ní iyàrá 2 m/s. Lẹ́yìn náà, a máa lu bọ́ọ̀lù náà ní ìtọ́sọ́nà kan náà tí a gbé kalẹ̀ ní ìtọ́sọ́nà àkọ́kọ́. Bọ́ọ̀lù náà gba 1 ms láti kan ẹni tí ó gbá bọ́ọ̀lù náà, iyàrá bọ́ọ̀lù náà sì gba 4 m/s lẹ́yìn tí ó fi ẹni tí ó gbá bọ́ọ̀lù náà sílẹ̀. Kí ni agbára tí ẹni tí ó gbá bọ́ọ̀lù náà lò lórí bọ́ọ̀lù náà?

A mọ̀:

ìwọ̀n (m) = 1 kg, iyàrá àkọ́kọ́ (v _o ) = 2 m/s, àlàfo àkókò (Δt) = 1 x 10 ^-3 ìṣẹ́jú-àáyá, iyàrá ìkẹyìn (v _t ) = 4 m/s

Ìtọ́sọ́nà ìṣípo bọ́ọ̀lù náà kò yípadà, nítorí náà iyára àkọ́kọ́ àti iyára ìkẹyìn ní àmì kan náà.

A nfẹ: agbara (F)

Ojutu:

Àpẹẹrẹ ìbéèrè 2:

A máa ju bọ́ọ̀lù tí ìwọ̀n rẹ̀ jẹ́ 1 kg sí apá ọ̀tún ní iyàrá 10 m/s. Lẹ́yìn tí a bá ti gbá a, bọ́ọ̀lù náà yóò gbéra sí apá òsì ní iyàrá 20 m/s. Kí o mọ̀ pé ìsúnniṣe náà ń ṣiṣẹ́ lórí bọ́ọ̀lù náà.

A mọ̀:

ìwọ̀n (m) = 1 kg

iyara ibẹrẹ (v _o ) = 10 m/s,

Iyara ikẹhin (v _t ) = -20 m/s

Ìtọ́sọ́nà ìṣípo bọ́ọ̀lù náà (ìtọ́sọ́nà ìsáré) jẹ́ òdìkejì, nítorí náà iyára àkọ́kọ́ àti iyára ìkẹyìn ní àmì ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀.

A fẹ́: Ìfẹ́sẹ̀múlẹ̀ (I)

Ojutu:

I = m (v _t – v _o ) = 1 kg (-20 m/s – 10 m/s) = 1 kg (-30 m/s) = – 30 kg m/s

Àmì odi náà fihàn pé ìtọ́sọ́nà ìfàsẹ́yìn náà jọ ìtọ́sọ́nà iyàrá ìkẹyìn bọ́ọ̀lù náà (sí apá òsì)

Àpẹẹrẹ ìbéèrè 3

Akẹ́kọ̀ọ́ kan gbá bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ 0.1 kg tí ó wà ní ìsinmi ní àkọ́kọ́. Ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́ náà kan bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ fún ìṣẹ́jú-àáyá 0.01. Lẹ́yìn tí wọ́n bá gbá a, bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ náà máa ń lọ ní iyàrá 2 m/s.

(a) Iye agbara wo ni ọwọ akẹẹkọ naa fi si bọọlu afẹsẹgba?

(b) Òfin Kẹta ti Newton sọ pé tí akẹ́kọ̀ọ́ bá lo agbára lórí volleyball, volleyball náà yóò lo agbára lórí akẹ́kọ̀ọ́ náà pẹ̀lú. Báwo ni agbára volleyball ṣe tóbi tó ní ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́ náà?

(c) Tí ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́ bá kan bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ fún ìṣẹ́jú-àáyá 0.001, agbára wo ni bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ náà fi sí ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́ náà?

A mọ̀:

ìwọ̀n (m) = 0.1 kg,

Àárín àkókò 1 (Δt ₁ ) = 0.01 s = 1 x 10 ^-2 s

iyara akọkọ (v _o ) = 0

Iyara ikẹhin (v _t ) = 2 m/s

Àárín àkókò 2 (Δt ₂ ) = 0.001 s = 1 x 10 ^-3 s

A nfẹ: agbara (F)

Ojutu:

(a) Agbára tí ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́ fi sí bọ́ọ̀lù afẹ́fẹ́ fún àkókò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ 0.01 ìṣẹ́jú-àáyá ni

(b) Agbára tí bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ fi ń gbá akẹ́kọ̀ọ́ náà fún àkókò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tí ó jẹ́ 0.01 ìṣẹ́jú-àáyá ni

Òfin Kẹta ti Newton: Ìgbésẹ̀ F = – Ìhùwàsí F

Iwọn agbara ti bọọlu naa fi si ọwọ ọmọ ile-iwe jẹ 200 N

(c) Agbára tí bọ́ọ̀lù náà fi sí ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́ fún àkókò ìfọwọ́kan tí ó jẹ́ 0.001 ìṣẹ́jú-àáyá ni

Láti inú àwọn àbájáde tí a rí, a lè parí èrò sí pé agbára tí bọ́ọ̀lù ń lò sí ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́ máa ń pọ̀ sí i nígbà tí àkókò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ bá kúrú. Agbára tó pọ̀ sí i máa ń fa ìrora tó pọ̀ sí i sí ọwọ́ akẹ́kọ̀ọ́. O lè fi èyí hàn nígbà tí o bá ń gbá bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́. Àkókò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tí o máa lò nígbà tí o bá lu bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ tó le kúrú sí i ju ìgbà tí o bá lu bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ tó rọra jù lọ. Ìyàtọ̀ tó wà nínú àkókò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ mú kí ọwọ́ rẹ ní ìrora tó pọ̀ sí i nígbà tí o bá lu bọ́ọ̀lù aláfẹ́fẹ́ tó le jù.

1. Kí ni linear momentum, báwo ló sì ṣe yàtọ̀ sí agbára?
   • idahun: Ìṣípomọ́ onílànà ($p$) ohun kan ni abajade iwuwo rẹ̀ ($m$) àti iyàrá rẹ̀ ($v$), ie, $p=mv$Bó tilẹ̀ jẹ́ pé agbára ní í ṣe pẹ̀lú ìyípadà nínú agbára ohun kan pẹ̀lú àkókò, agbára fúnra rẹ̀ jẹ́ ìwọ̀n bí ìṣípo ohun kan ṣe pọ̀ tó àti ibi tí ó ń lọ.
2. Báwo ni ìfàsẹ́yìn ṣe ní í ṣe pẹ̀lú ìyípadà nínú ìfàsẹ́yìn ohun kan?
   • idahunÌmúlọ́sí ni àbájáde agbára àpapọ̀ tí a lò sí ohun kan àti àkókò tí a lò ó. Ó dọ́gba pẹ̀lú ìyípadà nínú agbára ohun náà. Ní ti ìṣirò: Impulse=Δp=F_average​×Δt.
3. Kí ni ìpamọ́ agbára ìṣiṣẹ́ túmọ̀ sí nínú ìkọlù?
   • idahun: Ìpamọ́ agbára ìṣiṣẹ́ sọ pé gbogbo agbára ìṣiṣẹ́ ètò tí a ti pa mọ́ kí ìjamba tó ṣẹlẹ̀ dọ́gba pẹ̀lú agbára ìṣiṣẹ́ gbogbo lẹ́yìn ìjamba náà, tí kò bá sí agbára láti òde tí ó lè ṣiṣẹ́ lórí ètò náà.
4. Ṣe ìyàtọ̀ láàárín ìkọlù rọ́pọ́ àti ìkọlù tí kò ní elastic.
   • idahun: Nínú ìkọlù elastic, agbára ìkọlù àti agbára ìkọlù ni a ń pamọ́. Àwọn nǹkan “ń bẹ́ sílẹ̀” kúrò lórí ara wọn. Nínú ìkọlù inelastic, agbára ìkọlù ni a ń pamọ́ ṣùgbọ́n agbára ìkọlù kìnnìún kò sí. Àwọn nǹkan lè lẹ̀ mọ́ ara wọn tàbí kí wọ́n yípadà lẹ́yìn ìkọlù náà.
5. Báwo ló ṣe ṣeé ṣe fún agbára kékeré kan tó ń ṣiṣẹ́ fún ìgbà pípẹ́ láti ṣe ìyípadà kan náà nínú agbára ńlá kan tó ń ṣiṣẹ́ fún ìgbà kúkúrú?
   • idahun: Nítorí pé agbára àti àkókò ni agbára àti agbára, agbára kékeré kan tó ń ṣiṣẹ́ fún ìgbà pípẹ́ lè mú agbára kan náà jáde (àti nípa bẹ́ẹ̀ ìyípadà kan náà nínú agbára) gẹ́gẹ́ bí agbára tó tóbi jù tó ń ṣiṣẹ́ fún ìgbà kúkúrú.
6. Tí ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ kan bá já lu ògiri, tí ó sì dúró, ṣé agbára rẹ̀ kò ní parẹ́?
   • idahun: Fún ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ nìkan, agbára kò ní pa mọ́ nítorí pé ó dúró. Síbẹ̀síbẹ̀, nínú ètò gbígbòòrò (pẹ̀lú Ilẹ̀ àti ògiri), agbára náà wà ní ààbò. A ń fún ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ náà ní agbára tó dọ́gba pẹ̀lú Ilẹ̀ àti ògiri, ṣùgbọ́n nítorí ìyàtọ̀ tó pọ̀ nínú ìwọ̀n, ìyípadà iyàrá ayé kéré gan-an láìsí ìwádìí.
7. Kí ló dé tí àwọn afẹ́fẹ́ afẹ́fẹ́ inú ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ fi ń dín àwọn ìpalára kù nígbà ìkọlù?
   • idahunÀpò afẹ́fẹ́ máa ń mú kí àkókò tí ìṣíṣẹ́ ẹnì kan bá ń yí padà bí wọ́n bá dúró, èyí sì máa ń dín agbára tó wà nígbà tí wọ́n bá fara gbá ìjà náà kù. Ìdínkù agbára yìí máa ń dín ìpalára kù.
8. Tí àwọn nǹkan méjì tí wọ́n ní ìwọ̀n kan náà bá ní iyàrá tó yàtọ̀ síra tí wọ́n sì ń dìjọ pọ̀, kí ni àpapọ̀ iyàrá wọn lẹ́yìn ìjamba náà?
   • idahun: Tí a bá gbà pé ìkọlù onírọ̀rùn kan ṣẹlẹ̀ tí kò sì sí agbára láti òde, àwọn nǹkan náà yóò padà sípò pẹ̀lú iyára kan náà ṣùgbọ́n ní ọ̀nà òdìkejì. Tí ìkọlù náà bá jẹ́ aláìlágbára pátápátá, wọn yóò dúró papọ̀, wọn yóò sì dúró nítorí pé ìṣẹ́jú wọn yóò fagilé ara wọn.
9. Kí ló dé tí bọ́ọ̀lù tí ń fò fi máa ń dúró nígbẹ̀yìn-gbẹ́yín bí wọ́n tilẹ̀ wà nínú afẹ́fẹ́ (láìsí ìdènà afẹ́fẹ́)?
   • idahun: Bó tilẹ̀ jẹ́ pé afẹ́fẹ́ máa ń mú kí afẹ́fẹ́ má lè gbá bọ́ọ̀lù náà, kò ní dí bọ́ọ̀lù lọ́wọ́ láti kojú ìkọlù àìlèra pẹ̀lú ilẹ̀. Nígbàkigbà tí bọ́ọ̀lù bá fẹ́, agbára ìṣiṣẹ́ díẹ̀ máa ń yípadà sí àwọn ìrísí mìíràn (bí ìró tàbí agbára ìyípadà), èyí sì máa ń mú kí bọ́ọ̀lù náà máa fò sí ìsàlẹ̀ pẹ̀lú ìbọn kọ̀ọ̀kan tó ń tẹ̀ léra títí tí yóò fi dúró.
10. Báwo ni agbára ṣe lè fara pamọ́ nínú àwọn ètò ìṣiṣẹ́, bí àwọn nǹkan tí ń yípo?

• idahun: Bó tilẹ̀ jẹ́ pé agbára ìlà máa ń mú kí àwọn nǹkan máa rìn ní ìlà gígùn, àwọn nǹkan tó ń yípo ní agbára ìlà gígùn. Ohun kan lè ní agbára ìlà òdo ṣùgbọ́n agbára ìlà gígùn tó ṣe pàtàkì tí ó bá ń yípo. Fún àpẹẹrẹ, òkè tó ń yípo ní orí tábìlì kò ní agbára ìlà ṣùgbọ́n ó ní agbára ìlà nítorí ìyípo rẹ̀.