8.1 . tjelesne mase 2 kg slobodno pada bez početne brzine sa visine 5 m na vodoravnu površinu i brzinom se odbija od nje 5 m/s. Odrediti apsolutnu vrijednost promjene impulsa tijela pri udaru.

Clue

Moment je vektorska veličina, prije svega, promjena momenta je razlika vektorskih veličina. Obavezna projekcija na odabranoj koordinatnoj osi. Odredite brzinu u trenutku kada tijelo padne sa visine 5 m koristeći kinematičke jednačine.

Ako je neelastičan, onda se ukupni impuls sistema prije sudara može odrediti pomoću Pitagorine teoreme. Budući da se dva sudarajuća objekta kreću zajedno u istom smjeru nakon sudara, ukupni impuls je jednostavno ukupna masa objekata pomnožena njihovom brzinom. Problem plus problem je vrsta problema u kojoj analiza i rješenje uključuju kombinaciju principa održanja momenta i drugih principa mehanike. Takav problem obično uključuje dvije analize koje je potrebno uraditi odvojeno.

Odgovori

30 kg.m/s

8.2 . loptasta masa 200 g leteo brzinom 20 m/s. Nakon što je udario u zid, brzo se odbio pod pravim uglom u prethodni smjer 15 m/s

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Pronađite razliku između vektora konačnog i početnog impulsa. Koristite, na primjer, Pitagorinu teoremu.

Odgovori

Jedna od analiza je analiza sudara za određivanje brzine jednog od sudarajućih objekata prije ili nakon sudara. Ova dva modela omogućavaju učeniku da predvidi koliko će objekt putovati ili koliko će se kotrljati nakon sudara s drugim objektom.

Efikasne navike rješavanja problema

Prilikom rješavanja zamaha i problema, važno je odvojiti vrijeme za identifikaciju poznatih i nepoznate količine. Efikasan rješavač problema navika pristupa problemu fizike na način koji odražava skup discipliniranih navika. Iako svaki efikasan rješavač problema ne koristi isti pristup, svi imaju zajedničke navike. Ove navike su ukratko opisane ovdje.

8.3 . Balls masss 1 kg i 2 kg krećući se paralelno jedno s drugim u istom smjeru brzinama 4 m/s i 6 m/s respektivno. Koliki je ukupni impuls ove dvije lopte?

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Naći zbir vektora konačnog i početnog momenta loptice. Kuglice se kreću u istom smjeru i njihove projekcije će biti istog predznaka.

Koja je od sljedećih tvrdnji tačna o momentumu? Momentum je uskladištena količina; impuls objekta se nikada ne menja. Zamah objekta mijenja se direktno sa brzinom objekta. Dva objekta različite mase kreću se istom brzinom; masivniji objekat će imati najveći zamah. Manje masivni objekt nikada ne može imati veći zamah od masivnijeg objekta. Dva identična objekta se kreću u suprotnim smjerovima istom brzinom. Prednji pokretni objekat će imati najveći zamah. Objekt s promjenjivom brzinom imat će promjenjivi zamah.

  • Moment je vektorska veličina.
  • Standardna jedinica za impuls je džul.
  • Objekt sa masom će imati impuls.
  • Objekt koji se kreće konstantnom brzinom ima zamah.
  • Objekt se može kretati prema istoku i usporiti; njegov zamah prema zapadu.
Trenje klizanja i impulsni moment Sada kada smo naučili mnogo o trenju klizanja, pogledat ćemo impuls.

Odgovori

16 kg.m/s

8.4 2 kg krećući se jedno prema drugom. Brzina jedne lopte 3 m/s, ostalo 7 m/s. Pronađite vrijednost totalni impuls dvije lopte.

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Pronađite razliku između vektora konačnog i početnog momenta loptice. Kuglice se kreću u suprotnim smjerovima duž ose i njihove će projekcije biti različitih predznaka.

Ovo je važan aspekt fizike jer je zamah ključ uspjeha u hokeju. Kasnije ćemo se osvrnuti na gađanje pakova, jer je to primjena zamaha. Jednostavna definicija zamaha je slična onoj koju Newton navodi: zamah je "moment".

Pošto je brzina vektor, impuls je vektor. Igra hokeja se sastoji od mnogo provera i borbi. U testu će igrač sa većim zamahom pobijediti protivnika. Takođe, težak igrač koji se kreće sporo može imati manji zamah u poređenju sa lakšim igračem koji kliže brže. Za promjenu vrijednosti ili smjera kretanja potrebna je sila. Newton tvrdi da je brzina promjene impulsa tijela proporcionalna neto sili primijenjenoj na njega.

Odgovori

8.5 . Dvije identične lopte sa masama 3 kg krećući se u međusobno okomitim smjerovima sa brzinama 3 m/s i 4 m/s. Koliki je ukupni zamah ovog sistema?

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Odredite impuls svake lopte i primijenite Pitagorinu teoremu.

Odgovori

15 kg.m/s

8.6 . Kuglasta masa 0,1 kg pao na horizontalnu platformu, imajući u trenutku pada brzinu 10 m/s. Pronađite promjenu momenta loptice tokom savršeno neelastičnog udara. U svom odgovoru navedite modul primljene vrijednosti.

Moment je proizvod sile i vremena sile. Osim toga, ukupna promjena impulsa jednaka je impulsu. Impuls se može izvesti velikom silom koja djeluje kratko ili malom silom. glumi dugo vremena. Ovaj koncept je važan kada se bavimo snimanjem.

U interakciji dva tijela, jedno djeluje silom na drugo, a impuls svakog tijela se mijenja. Prema trećem Newtonovom zakonu kretanja, oba impulsa u bilo kojem vremenskom intervalu su jednaka i suprotna. Ovaj princip je lakše razumjeti definiranjem ukupnog zamaha sistema kao zbira pojedinačnih tijela. Kada dva tijela samo međusobno djeluju, njihov ukupni impuls je konstantan. Kada ne postoje vanjske sile, ili su neto vanjske sile nula, ukupni impuls sistema je konstantan po veličini i smjeru.

Clue

Nacrtajte sliku za problem. U savršeno neelastičnom udaru, lopta se zaustavlja.

Odgovori

8.7 . masa metka 10 g probio zid, a brzina mu se smanjila od 800 m/s prije 400 m/s. Pronađite promjenu momenta metka. U svom odgovoru navedite modul primljene vrijednosti.

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Smjer momenta metka se ne mijenja. Pronađite razliku vektora, projicirajte ih na odabranu koordinatnu osu.

Ovo je izjava "Principa održanja linearnog momenta". Kada nema rezultanta spoljna sila ne djeluje na sistem, ukupni impuls sistema ostaje konstantan po veličini i smjeru. Osnovno podešavanje za problem dva tijela. Mnoge situacije uključuju interakciju dvaju objekata. Na primjer, jedan objekt može stajati mirno dok se drugi koji se kreće sudara s njim. Ili dva objekta mogu biti razmaknuta unutrašnja snaga između njih, moguće osigurana oprugom. U takvim slučajevima, kao iu svim slučajevima zatvoreni sistemi, impuls je očuvan.

Odgovori

8.8 . Kuglasta masa 0,2 kg slobodno padao na horizontalnu platformu, imajući u trenutku pada brzinu 15 m/s. Pronađite promjenu momenta loptice tokom savršeno elastičnog udara. U svom odgovoru navedite modul primljene vrijednosti.

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Sa apsolutno elastičnim udarom, smjer vektora brzine lopte mijenja se u suprotno (pada okomito na mjesto), vrijednost brzine je očuvana.

To jest, zamah prisutan u sistemu prije interakcije je tačna količina momenta prisutna nakon interakcije, bilo da se radi o sudaru ili eksploziji. Analiza bilo kojeg od dva problema zamaha tijela obično počinje istim početnim jednačinama. Ovih prvih nekoliko jednačina govore istu stvar: ukupni impuls sistema prije interakcije jednak je ukupnom momentu nakon interakcije. U početku ćemo razmišljati samo u jednoj dimenziji. Kasnije će se te iste ideje prenijeti na više teški problemi povezan sa 2D i 3D kretanjem.

Odgovori

8.9 . tjelesne mase 1 kg rotira jednoliko oko kruga poluprečnika 1m sa ugaonom brzinom 2 rad/s. Naći modul promjene količine gibanja tijela kada se radijus vektor povučen od centra kružnice do tijela zarotira za 180°.

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Projektujte početni i konačni vektor momenta tijela i pronađite njihov modul promjene.

Evo početne jednačine, koji se može koristiti za razumijevanje očuvanja impulsa u problemu dva tijela. Prvi red je istinit bez obzira na broj objekata u sistemu. Ova ukupna količina zamaha ne mijenja se po veličini ili smjeru. Nakon bilo koje interakcije, puls iste veličine u istom smjeru kao i prije. Stoga se prvi red često brzo navodi kao "ukupni zamah prije ovoga jednak je ukupnom momentumu poslije". U drugom redu prikazujemo ukupni impuls kao zbir pojedinačnih impulsa za svaki objekat u sistemu.

Odgovori

8.10 . tjelesne mase 2 kg kretao se u krug i u nekom trenutku je imao brzinu 4 m/s. Nakon prolaska četvrtine kruga, tijelo je dobilo brzinu 3 m/s. Odredite modul promjene impulsa tijela.

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Prenesite vektore zamaha tijela u jednu tačku i pronađite promjenu (razliku) vektora. Primijenite Pitagorinu teoremu.

Govorimo o sistemu dva tijela, tako da se indeks 1 odnosi na jedan od objekata, a indeks 2 na drugi. Zbir pojedinačnih impulsa prije interakcije jednak je zbiru pojedinačnih impulsa nakon. Nemojte brkati ovo da znači nešto kao što je zamah za prvi objekt prije interakcije jednak zamahu za prvi objekt nakon interakcije. Svaki objekat može i vjerovatno će promijeniti svoj pojedinačni zamah. Međutim, zbir svih impulsa prije toga bit će jednak zbiru svih njih nakon interakcije.

Treći red jednostavno postavlja svaki pojedinačni impuls jer odgovarajuća masa množi odgovarajuću brzinu za svaki objekat. Većina problema s dva tijela dolazi odavde unosom vrijednosti ili razmatranjem posebnih uslova iz ove linije. Pogledajte primjere na sljedećim stranicama da vidite kako to funkcionira.

Odgovori

10 kg.m/s

8.11 . loptasta masa 200 g leteo brzinom 25 m/s. Nakon što je udario u zid, brzo se odbio pod uglom od 120 o u prethodni smjer 15 m/s. Odrediti modul promjene momenta loptice pri udaru.

Clue

Nacrtajte sliku za problem. Pronađite razliku između vektora konačnog i početnog impulsa. Koristite, na primjer, kosinusnu teoremu.