1. 一个小球以10米/秒的恒定速度水平抛出。小球撞击墙壁后以相同的速度反弹。求小球动量的变化量。
已知:
质量(m) = 0.2 kg
初始速度(v₀ ) = -10 米/秒
最终速度(v<sub> t</sub>)= 10 米/秒
加号和减号表示物体沿相反方向运动。
求:线性动量的变化量(Δp)
解决方案:
动量变化公式:
Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )
线性动量的变化:
Δp = 0.2 (10 – (-10)) = 0.2 (10 + 10)
Δp = 0.2 (20)
Δp = 4 kg·m/s
[irp]
2. 一个质量为 10 克的球从一定高度自由下落,以 15 米/秒的速度撞击地面,然后以 10 米/秒的速度向上反弹。求其冲量!
已知:
质量 (m) = 10 克 = 0.01 千克
初始速度(v₀ ) = -15 米/秒
末速度(v<sub> t</sub>)= 10 米/秒
需求:冲动(I)
解决方案:
冲量(I)等于动量变化量(Δp)
I = mv t – mv o = m (v t – v o )
冲动:
I = 0.01 (10 – (-15)) = 0.01 (10 + 15)
I = 0.01 (25)
I = 0.25 kg·m/s
[irp]
3. 一个质量为200克的球以4米/秒的速度水平抛出,然后沿同一方向被击球。球与球棒接触的时间为2毫秒,球离开球棒后的速度为12米/秒。击球手对球施加的力的大小为……
已知:
质量 (m) = 200 克 = 0.2 千克
初始速度(v₀ ) = 4 米/秒
末速度(v<sub> t</sub>)= 12 米/秒
时间间隔 (t) = 2 毫秒 = (2/1000) 秒 = 0.002 秒
求:力的大小(F)
解决方案:
冲量公式:
I = F t
动量变化公式:
mv t – mv o = m (v t – v o )
冲量(I)等于动量变化量(Δp)
I = Δp
F t = m (v t – v o )
F (0.002) = (0.2)(12 – 4)
F (0.002) = (0.2)(8)
F(0.002)= 1.6
F = 1.6 / 0.002
F = 800 牛顿
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