1. 一個小球以10公尺/秒的恆定速率水平拋出。小球撞擊牆壁後以相同的速度反彈。求小球動量的變化量。
已知:
質量(m) = 0.2 kg
初始速度(v₀ ) = -10 公尺/秒
最終速度(v<sub> t</sub>)= 10 公尺/秒
加號和減號表示物體沿相反方向移動。
求:線性動量的變化量(Δp)
解決方案:
動量變化公式:
Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )
線性動量的變化:
Δp = 0.2 (10 – (-10)) = 0.2 (10 + 10)
Δp = 0.2 (20)
Δp = 4 kg·m/s
[內部審查程序]
2. 質量為 10 公克的球從某一高度自由下落,以 15 公尺/秒的速率撞擊地面,然後以 10 公尺/秒的速率向上反彈。求其衝量!
已知:
質量 (m) = 10 克 = 0.01 公斤
初始速度(v₀ ) = -15 公尺/秒
末速(v<sub> t</sub>)= 10 公尺/秒
需求:衝動(I)
解決方案:
衝量(I)等於動量變化量(Δp)
I = mv t – mv o = m (v t – v o )
衝動:
I = 0.01 (10 – (-15)) = 0.01 (10 + 15)
I = 0.01 (25)
I = 0.25 kg·m/s
[內部審查程序]
3. 質量為200公克的球以4公尺/秒的速率水平拋出,然後沿著同一方向被擊球。球與球棒接觸的時間為2毫秒,球離開球棒後的速度為12公尺/秒。擊球手對球施加的力的大小為…
已知:
質量 (m) = 200 克 = 0.2 公斤
初始速度(v₀ ) = 4 公尺/秒
末速(v<sub> t</sub>)= 12 公尺/秒
時間間隔 (t) = 2 毫秒 = (2/1000) 秒 = 0.002 秒
求:力的大小(F)
解決方案:
衝量公式:
I = F t
動量變化公式:
mv t – mv o = m (v t – v o )
衝量(I)等於動量變化量(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 牛頓
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