8.1 . vücut kütlesi 2 kg bir yükseklikten ilk hız olmadan serbestçe düşer 5 m yatay bir yüzeye ve bir hızda seker 5 m/s. Çarpma anında cismin momentumundaki değişimin mutlak değerini bulun.

İpucu

Momentum vektörel bir büyüklüktür, öncelikle momentumdaki değişim vektörel büyüklüklerin farkıdır. Seçilen koordinat ekseninde zorunlu projeksiyon. Vücudun bir yükseklikten düştüğü andaki hızı belirleyin 5 m kinematik denklemleri kullanarak.

Esnek değilse, sistemin çarpışmadan önceki toplam momentumu Pisagor teoremi kullanılarak belirlenebilir. Çarpışan iki nesne çarpışmadan sonra aynı yönde birlikte hareket ettiğinden, toplam momentum basitçe nesnelerin toplam kütlesi ile hızlarının çarpımıdır. Problem artı problem, analiz ve çözümün momentumun korunumu ilkeleri ile mekaniğin diğer ilkelerinin bir kombinasyonunu içerdiği bir problem türüdür. Böyle bir problem genellikle ayrı ayrı yapılması gereken iki analiz içerir.

Cevap

30 kg.m/s

8.2 . top kütlesi 200 gr hızla uçtu 20 m/s. Duvara çarptıktan sonra, bir önceki yöne dik açıyla hızla geri döndü. 15 m/s

İpucu

Problem için bir resim çizin. Son ve ilk darbelerin vektörleri arasındaki farkı bulun. Örneğin Pisagor teoremini kullanın.

Cevap

Analizlerden biri, çarpışmadan önce veya sonra çarpışan nesnelerden birinin hızını belirlemek için çarpışma analizidir. Bu iki model, öğrencinin bir cismin başka bir cisimle çarpıştıktan sonra ne kadar uzağa gideceğini veya ne kadar uzağa yuvarlanacağını tahmin etmesini sağlar.

Etkili problem çözme alışkanlıkları

Momentum ve problemleri çözerken, bilinen ve bilinenleri belirlemek için zaman ayırmak önemlidir. bilinmeyen miktarlar. Etkili bir alışkanlık problemi çözücü, bir fizik problemine disiplinli alışkanlıkların bir koleksiyonunu yansıtacak şekilde yaklaşır. Her etkili problem çözücü aynı yaklaşımı benimsemese de herkesin paylaştığı alışkanlıklar vardır. Bu alışkanlıklar burada kısaca açıklanmıştır.

8.3 . toplar kitleler 1 kg ve 2 kg hızlarla aynı yönde birbirine paralel hareket eden 4 m/s ve 6 m/s sırasıyla. Bu iki topun toplam momentumu nedir?

İpucu

Problem için bir resim çizin. Topların son ve ilk momentum vektörlerinin toplamını bulun. Toplar aynı yönde hareket eder ve çıkıntıları aynı işarette olacaktır.

Momentum ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur? Momentum depolanmış bir miktardır; bir cismin momentumu asla değişmez. Bir cismin momentumu, cismin hızıyla doğrudan değişir. Farklı kütlelere sahip iki nesne aynı hızda hareket ediyor; daha büyük bir nesne en fazla momentuma sahip olacaktır. Daha az kütleli bir nesne, asla daha büyük bir nesneden daha fazla momentuma sahip olamaz. İki özdeş nesne aynı hızda zıt yönlerde hareket ediyor. Ön hareket eden nesne en fazla momentuma sahip olacaktır. Hızı değişen bir nesnenin değişen bir momentumu olacaktır.

  • Momentum vektörel bir büyüklüktür.
  • Momentumun standart birimi Joule'dür.
  • Kütlesi olan bir cismin momentumu olacaktır.
  • Sabit hızla hareket eden bir cismin momentumu vardır.
  • Nesne doğuya doğru hareket edebilir ve yavaşlayabilir; momentumu batıya doğru.
Kayan Sürtünme ve İtme Momentumu Kayma sürtünmesi hakkında çok şey öğrendiğimize göre, şimdi momentuma bakacağız.

Cevap

16 kg.m/s

8.4 2 kg birbirine doğru hareket ediyor. Tek top hızı 3 m/s, başka 7 m/s. değeri bul toplam dürtü iki top.

İpucu

Problem için bir resim çizin. Topların son ve ilk momentum vektörleri arasındaki farkı bulun. Toplar eksen boyunca zıt yönlerde hareket eder ve çıkıntıları farklı işaretlere sahip olacaktır.

Bu, fiziğin önemli bir yönüdür çünkü momentum, hokeyde başarının anahtarıdır. Bir momentum uygulaması olduğu için disk atışlarına daha sonra bakacağız. Basit bir momentum tanımı Newton'un söylediğine benzer: momentum "momentum" dur.

Hız bir vektör olduğu için momentum bir vektördür. Hokey oyunu birçok kontrol ve dövüşten oluşur. Testte, daha fazla momentuma sahip bir oyuncu rakibi yenecek. Ayrıca, yavaş hareket eden ağır bir oyuncu, daha hızlı kayan daha hafif bir oyuncuya kıyasla daha az momentuma sahip olabilir. Hareketin değerini veya yönünü değiştirmek için kuvvet gerekir. Newton, bir cismin momentumunun değişim hızının, ona uygulanan net kuvvetle orantılı olduğunu belirtir.

Cevap

8.5 . Kütleleri olan iki özdeş top 3 kg hızlarla karşılıklı olarak dik yönlerde hareket eden 3 m/s ve 4 m/s. Bu sistemin toplam momentumu nedir?

İpucu

Problem için bir resim çizin. Her topun momentumunu belirleyin ve Pisagor teoremini uygulayın.

Cevap

15 kg.m/s

8.6 . top kütlesi 0.1 kg düşme anında hıza sahip olan yatay bir platforma düştü 10 m/s. Tamamen esnek olmayan bir çarpma sırasında topun momentumundaki değişimi bulun. Cevabınızda, alınan değerin modülünü belirtin.

Momentum, kuvvetin ve kuvvetin zamanının ürünüdür. Ayrıca momentumdaki toplam değişim momentuma eşittir. Darbe, kısa bir süre için etki eden büyük bir kuvvet veya küçük bir kuvvet tarafından gerçekleştirilebilir. uzun süre oyunculuk. Bu konsept, çekim ile uğraşırken önemlidir.

İki cismin etkileşiminde biri diğerine bir kuvvet uygular ve her cismin momentumu değişir. Newton'un üçüncü hareket yasasına göre, herhangi bir zaman aralığındaki her iki darbe de eşit ve zıttır. Sistemin toplam momentumunu tek tek cisimlerin toplamı olarak tanımlayarak bu ilkeyi anlamak daha kolaydır. İki cisim yalnızca birbiriyle etkileştiğinde toplam momentumları sabittir. Dış kuvvetler olmadığında veya net dış kuvvetler sıfır olduğunda, sistemin toplam momentumu büyüklük ve yön olarak sabittir.

İpucu

Problem için bir resim çizin. Tamamen esnek olmayan bir darbede top durur.

Cevap

8.7 . mermi kütlesi 10 gr hızı düşerken duvarı deldi 800 m/sönceki 400 m/s. Merminin momentumundaki değişimi bulun. Cevabınızda, alınan değerin modülünü belirtin.

İpucu

Problem için bir resim çizin. Merminin momentumunun yönü değişmez. Vektörlerin farkını bulun, bunları seçilen koordinat eksenine yansıtın.

Bu, "Lineer Momentumun Korunumu İlkesi"nin bir ifadesidir. sonuç yokken dış güç sisteme etki etmez, sistemin toplam momentumu büyüklük ve yön olarak sabit kalır. İki cisim problemi için temel kurulum. Birçok durum iki nesnenin etkileşimini içerir. Örneğin, bir nesne sabit dururken, hareket eden bir diğeri onunla çarpışabilir. Veya iki nesne birbirinden aralıklı olabilir manevi güç aralarında, muhtemelen bir yay ile sabitlenmiştir. Her olayda olduğu gibi bu tür durumlarda kapalı sistemler, momentum korunur.

Cevap

8.8 . top kütlesi 0,2 kg Düşme anında hıza sahip olan yatay bir platform üzerine serbestçe düştü 15 m/s. Mükemmel elastik bir çarpma sırasında topun momentumundaki değişimi bulun. Cevabınızda, alınan değerin modülünü belirtin.

İpucu

Problem için bir resim çizin. Kesinlikle esnek bir darbe ile topun hız vektörünün yönü tersine değişir (siteye dik düşer), hız değeri korunur.

Yani, etkileşimden önce sistemde mevcut olan momentum, ister çarpışma ister patlama olsun, etkileşimden sonra mevcut olan momentumun tam miktarıdır. İki cisim momentum probleminden birinin analizi genellikle aynı başlangıç ​​denklemleriyle başlar. Bu ilk birkaç denklem aynı şeyi söylüyor: Sistemin etkileşimden önceki toplam momentumu, etkileşimden sonraki toplam momentuma eşittir. İlk başta sadece bir boyutta düşüneceğiz. Daha sonra, aynı fikirler, iki boyutlu ve üç boyutlu hareketle ilgili daha karmaşık problemlere geçecektir.

Cevap

8.9 . vücut kütlesi 1 kg yarıçaplı bir daire etrafında düzgün bir şekilde döner 1m açısal hız ile 2 rad/sn. Dairenin merkezinden cisme çizilen yarıçap vektörü 180° döndürüldüğünde cismin momentumundaki değişim modülünü bulun.

İpucu

Problem için bir resim çizin. Cismin ilk ve son momentum vektörlerini projelendirin ve değişim modüllerini bulun.

Burada ilk denklemler iki cisim probleminde momentumun korunumunu anlamak için kullanılabilir. İlk satır, sistemdeki nesne sayısından bağımsız olarak doğrudur. Bu toplam momentum miktarı, boyut veya yön olarak değişmez. Herhangi bir etkileşimden sonra, öncekiyle aynı yönde aynı boyutta darbe. Bu nedenle, ilk satır genellikle hızlı bir şekilde "bundan önceki toplam momentum, sonraki toplam momentuma eşittir" olarak ifade edilir. İkinci satırda, sistemdeki her nesne için bireysel darbelerin toplamı olarak toplam darbeyi gösteriyoruz.

Cevap

8.10 . vücut kütlesi 2 kg bir daire içinde hareket etti ve bir noktada bir hızı vardı 4 m/s. Çemberin dörtte birini geçtikten sonra vücut hız kazandı 3 m/s. Vücut momentumundaki değişim modülünü belirleyin.

İpucu

Problem için bir resim çizin. Cismin momentum vektörlerini bir noktaya aktarın ve vektörlerin değişimini (farkını) bulun. Pisagor teoremini uygulayın.

İki cisimli bir sistemi tartışıyoruz, bu nedenle indeks 1 nesnelerden birine atıfta bulunur ve indeks 2 diğerine atıfta bulunur. Etkileşimden önceki bireysel dürtülerin toplamı, sonraki bireysel dürtülerin toplamına eşittir. Bunu, etkileşimden önceki ilk nesnenin momentumunun, etkileşimden sonraki ilk nesnenin momentumuna eşit olması gibi bir şeyle karıştırmayın. Her nesne kendi momentumunu değiştirebilir ve değiştirmesi muhtemeldir. Ancak bundan önceki tüm dürtülerin toplamı, etkileşimden sonraki tüm dürtülerin toplamına eşit olacaktır.

Üçüncü satır, karşılık gelen kütle her nesne için karşılık gelen hızı çarptığından, her bir darbeyi basitçe ayarlar. İki cisim problemlerinin çoğu buradan değerler girilerek veya bu satırdan özel durumlar göz önünde bulundurularak gelir. Nasıl çalıştığını görmek için aşağıdaki sayfalardaki örneklere göz atın.

Cevap

10 kg.m/s

8.11 . top kütlesi 200 gr hızla uçtu 25 m/s. Duvara çarptıktan sonra, bir önceki yöne 120 o açıyla hızla geri sekti. 15 m/s. Çarpma anında topun momentumundaki değişim modülünü bulun.

İpucu

Problem için bir resim çizin. Son ve ilk darbelerin vektörleri arasındaki farkı bulun. Örneğin, Kosinüs Teoremini kullanın.