8.1 . tana massasi 2 kg balandlikdan dastlabki tezliksiz erkin tushadi 5 m gorizontal yuzaga chiqib, undan tezlik bilan sakrab tushadi 5 m/s. Ta'sir paytida tananing impulsi o'zgarishining mutlaq qiymatini toping.

Ishora

Impuls - vektor kattalik, birinchi navbatda, impulsning o'zgarishi vektor miqdorlarning farqidir. Tanlangan koordinata o'qi bo'yicha majburiy proyeksiya. Tananing balandlikdan tushishi momentidagi tezlikni aniqlang 5 m kinematik tenglamalardan foydalanish.

Agar noelastik bo'lsa, u holda to'qnashuvdan oldingi tizimning umumiy impulsini Pifagor teoremasi yordamida aniqlash mumkin. Ikki to'qnashuvchi jism to'qnashuvdan keyin bir xil yo'nalishda birga harakatlanayotganligi sababli, umumiy impuls shunchaki jismlarning umumiy massasi ularning tezligiga ko'paytiriladi. Muammo plyus muammo - bu tahlil qilish va hal qilish impulsning saqlanish tamoyillari va mexanikaning boshqa tamoyillari kombinatsiyasini o'z ichiga olgan masala turi. Bunday muammo odatda alohida bajarilishi kerak bo'lgan ikkita tahlilni o'z ichiga oladi.

Javob

30 kg.m/s

8.2 . to'p massasi 200 g tezlikda uchdi 20 m/s. Devorga urilgandan so'ng, u tezlik bilan oldingi yo'nalishga to'g'ri burchak ostida orqaga qaytdi 15 m/s

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Yakuniy va dastlabki impulslar vektorlari orasidagi farqni toping. Masalan, Pifagor teoremasidan foydalaning.

Javob

Tahlillardan biri to'qnashuvdan oldin yoki to'qnashuvdan keyin to'qnashayotgan ob'ektlardan birining tezligini aniqlash uchun to'qnashuv tahlilidir. Bu ikki model talabaga ob'ekt qancha masofani bosib o'tishini yoki boshqa ob'ekt bilan to'qnashgandan keyin qanchalik aylanayotganini taxmin qilish imkonini beradi.

Samarali muammolarni hal qilish odatlari

Tezlik va muammolarni hal qilishda ma'lum va aniqlash uchun vaqt ajratish muhimdir noma'lum miqdorlar. Samarali odat muammosini hal qiluvchi fizika muammosiga intizomli odatlar to'plamini aks ettiradigan tarzda yondashadi. Har bir samarali muammoni hal qiluvchi bir xil yondashuvni qo'llamasa-da, har bir kishi o'z odatlariga ega. Bu odatlar bu erda qisqacha tasvirlangan.

8.3 . To'plar massasi 1 kg va 2 kg tezlik bilan bir xil yo'nalishda bir-biriga parallel ravishda harakatlanadi 4 m/s va 6 m/s mos ravishda. Ushbu ikkita to'pning umumiy impulsi qanday?

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Sharlarning yakuniy va boshlang‘ich impulslari vektorlari yig‘indisini toping. To'plar bir xil yo'nalishda harakat qiladi va ularning proyeksiyalari bir xil belgiga ega bo'ladi.

Impuls haqida quyidagi fikrlardan qaysi biri to'g'ri? Momentum - saqlangan miqdor; jismning impulsi hech qachon o'zgarmaydi. Jismning impulsi to'g'ridan-to'g'ri jismning tezligi bilan o'zgaradi. Har xil massali ikkita jism bir xil tezlikda harakatlanmoqda; kattaroq ob'ekt eng katta tezlikka ega bo'ladi. Kamroq massali ob'ekt hech qachon kattaroq ob'ektdan ko'ra ko'proq impulsga ega bo'lolmaydi. Ikkita bir xil jism bir xil tezlikda qarama-qarshi yo'nalishda harakatlanmoqda. Oldingi harakatlanuvchi ob'ekt eng katta tezlikka ega bo'ladi. Tezligi o'zgaruvchan ob'ekt o'zgaruvchan impulsga ega bo'ladi.

  • Momentum vektor kattalikdir.
  • Impulsning standart birligi Joule hisoblanadi.
  • Massasi bo'lgan jism impulsga ega bo'ladi.
  • Doimiy tezlikda harakatlanuvchi jism impulsga ega.
  • Ob'ekt sharqqa siljishi va sekinlashishi mumkin; uning g'arb tomon sur'ati.
Sürgülü ishqalanish va impuls momenti Endi biz sirpanish ishqalanishi haqida ko'p narsalarni bilib oldik, biz impulsni ko'rib chiqamiz.

Javob

16 kg.m/s

8.4 2 kg bir-biriga qarab harakatlanadi. Yagona to'p tezligi 3 m/s, boshqa 7 m/s. Qiymatni toping umumiy impuls ikkita to'p.

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. To'plarning oxirgi va boshlang'ich impulslari vektorlari orasidagi farqni toping. To'plar o'q bo'ylab qarama-qarshi yo'nalishda harakat qiladi va ularning proyeksiyalari turli belgilarga ega bo'ladi.

Bu fizikaning muhim jihati, chunki momentum xokkeyda muvaffaqiyat kalitidir. Biz keyinroq shayba bilan otishni ko'rib chiqamiz, chunki bu tezlikni qo'llash. Impulsning oddiy ta'rifi Nyuton aytganiga o'xshaydi: impuls "momentum".

Tezlik vektor bo'lgani uchun impuls vektordir. Xokkey o'yini ko'plab tekshiruvlar va janglardan iborat. Sinovda ko'proq tezlikka ega bo'lgan o'yinchi raqibni mag'lub qiladi. Bundan tashqari, sekin harakatlanadigan og'ir o'yinchi tezroq konkida uchadigan engilroq o'yinchiga qaraganda kamroq tezlikka ega bo'lishi mumkin. Harakatning qiymatini yoki yo'nalishini o'zgartirish uchun kuch talab etiladi. Nyutonning ta'kidlashicha, jism impulsining o'zgarish tezligi unga qo'llaniladigan aniq kuchga proportsionaldir.

Javob

8.5 . Massalari bo'lgan ikkita bir xil to'p 3 kg tezliklar bilan o'zaro perpendikulyar yo'nalishlarda harakatlanadi 3 m/s va 4 m/s. Ushbu tizimning umumiy impulsi qanday?

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Har bir to'pning momentumini aniqlang va Pifagor teoremasini qo'llang.

Javob

15 kg.m/s

8.6 . To'p massasi 0,1 kg yiqilish vaqtida tezlikka ega bo'lgan gorizontal platformaga yiqildi 10 m/s. To'liq elastik bo'lmagan zarba paytida to'p impulsining o'zgarishini toping. Javobingizda qabul qilingan qiymatning modulini ko'rsating.

Impuls - kuch va kuchning vaqtining mahsulotidir. Bundan tashqari, impulsning umumiy o'zgarishi impulsga teng. Impuls qisqa vaqt davomida harakat qiluvchi katta kuch yoki kichik kuch bilan amalga oshirilishi mumkin. uzoq vaqt davomida harakat qilish. Biz tortishish bilan shug'ullanayotganimizda bu tushuncha muhim ahamiyatga ega.

Ikki jismning o'zaro ta'sirida biri ikkinchisiga kuch ta'sir qiladi va har bir jismning impulsi o'zgaradi. Nyutonning uchinchi harakat qonuniga ko'ra, har qanday vaqt oralig'idagi ikkala impuls ham teng va qarama-qarshidir. Ushbu printsipni tizimning umumiy impulsni alohida jismlarning yig'indisi sifatida belgilash orqali tushunish osonroq. Ikki jism faqat bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilganda, ularning umumiy impulslari doimiy bo'ladi. Agar tashqi kuchlar bo'lmasa yoki aniq tashqi kuchlar nolga teng bo'lsa, tizimning umumiy impulsi kattaligi va yo'nalishi bo'yicha doimiy bo'ladi.

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Mukammal noelastik ta'sirda to'p to'xtaydi.

Javob

8.7 . o'q massasi 10 g devorni teshdi, uning tezligi esa pasaydi 800 m/s oldin 400 m/s. O‘q momentining o‘zgarishini toping. Javobingizda qabul qilingan qiymatning modulini ko'rsating.

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. O'q impulsining yo'nalishi o'zgarmaydi. Vektorlarning farqini toping, ularni tanlangan koordinata o'qiga proyeksiyalang.

Bu "Chiziqli momentumni saqlash printsipi" ning bayonotidir. Natija bo'lmaganda tashqi kuch tizimga ta'sir qilmaydi, tizimning umumiy impulsi kattaligi va yo'nalishi bo'yicha doimiy bo'lib qoladi. Ikki tana muammosi uchun asosiy sozlash. Ko'pgina vaziyatlar ikkita ob'ektning o'zaro ta'sirini o'z ichiga oladi. Masalan, bir jism jim turishi mumkin, boshqasi esa u bilan to'qnashadi. Yoki ikkita ob'ektni bir-biridan ajratish mumkin ichki kuch ular orasida, ehtimol, buloq bilan mustahkamlangan. Bunday hollarda, barcha holatlarda bo'lgani kabi yopiq tizimlar, impuls saqlanadi.

Javob

8.8 . To'p massasi 0,2 kg yiqilish vaqtida tezlikka ega bo'lgan gorizontal platformaga erkin tushib ketdi 15 m/s. To'liq elastik ta'sir paytida to'p impulsining o'zgarishini toping. Javobingizda qabul qilingan qiymatning modulini ko'rsating.

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Mutlaq elastik ta'sir bilan, to'pning tezlik vektorining yo'nalishi teskari tomonga o'zgaradi (u saytga perpendikulyar tushadi), tezlik qiymati saqlanib qoladi.

Ya'ni, o'zaro ta'sirdan oldin tizimda mavjud bo'lgan impuls - bu to'qnashuv yoki portlash bo'ladimi, o'zaro ta'sirdan keyin mavjud bo'lgan impulsning aniq miqdori. Tana momentumining ikkita muammosini tahlil qilish odatda bir xil boshlang'ich tenglamalardan boshlanadi. Ushbu dastlabki bir nechta tenglamalar xuddi shunday deydi: o'zaro ta'sirdan oldin tizimning umumiy impulsi o'zaro ta'sirdan keyingi umumiy impulsga teng. Avvaliga biz faqat bitta o'lchovda o'ylaymiz. Keyinchalik, xuddi shu g'oyalar ikki o'lchovli va uch o'lchovli harakatga oid murakkabroq masalalarga o'tadi.

Javob

8.9 . tana massasi 1 kg radiusli aylana atrofida bir tekis aylanadi 1m burchak tezligi bilan 2 rad/s. Aylana markazidan jismga tortilgan radius vektor 180° ga aylantirilganda jism impulsining o‘zgarish modulini toping.

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Tananing dastlabki va oxirgi impuls vektorlarini proyeksiyalang va ularning o‘zgarish modulini toping.

Bu yerda boshlang'ich tenglamalar, bu ikki tana masalasida impulsning saqlanishini tushunish uchun ishlatilishi mumkin. Birinchi qator tizimdagi ob'ektlar sonidan qat'i nazar, to'g'ri. Impulsning bu umumiy miqdori hajmi yoki yo'nalishi bo'yicha o'zgarmaydi. Har qanday o'zaro ta'sirdan so'ng, avvalgidek bir xil yo'nalishda bir xil o'lchamdagi zarba. Shunday qilib, birinchi satr tez-tez "bundan oldingi jami impuls keyingi jami impulsga teng" deb tez aytiladi. Ikkinchi satrda biz umumiy impulsni tizimdagi har bir ob'ekt uchun individual impulslar yig'indisi sifatida ko'rsatamiz.

Javob

8.10 . tana massasi 2 kg aylana bo'ylab harakatlandi va bir nuqtada tezligi bor edi 4 m/s. Aylananing chorak qismini bosib o'tgandan so'ng, tana tezlikka erishdi 3 m/s. Tana impulsining o'zgarish modulini aniqlang.

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Tananing impuls vektorlarini bir nuqtaga o'tkazing va vektorlarning o'zgarishini (farqini) toping. Pifagor teoremasini qo'llang.

Biz ikki tanali tizimni muhokama qilmoqdamiz, shuning uchun 1 indeks ob'ektlardan biriga, 2 indeks esa boshqasiga tegishli. O'zaro ta'sirdan oldin individual impulslar yig'indisi keyingi individual impulslar yig'indisiga teng. Buni o'zaro ta'sirdan oldingi birinchi ob'ekt uchun impuls o'zaro ta'sirdan keyingi birinchi ob'ekt uchun impulsga teng degan ma'noni anglatish uchun aralashtirmang. Har bir ob'ekt o'zining individual momentumini o'zgartirishi mumkin va o'zgartirishi mumkin. Biroq, undan oldingi barcha impulslar yig'indisi o'zaro ta'sirdan keyin ularning hammasi yig'indisiga teng bo'ladi.

Uchinchi qator oddiygina har bir alohida pulsni o'rnatadi, chunki mos keladigan massa har bir ob'ekt uchun mos keladigan tezlikni ko'paytiradi. Ikki tanali muammolarning aksariyati qiymatlarni kiritish yoki ushbu qatordan maxsus shartlarni hisobga olish orqali bu erdan keladi. Bu qanday ishlashini ko'rish uchun keyingi sahifalardagi misollarni ko'rib chiqing.

Javob

10 kg.m/s

8.11 . to'p massasi 200 g tezlikda uchdi 25 m/s. Devorga urilgandan so'ng, u tezlik bilan oldingi yo'nalishga 120 o burchak ostida orqaga qaytdi 15 m/s. To‘pning zarba zarbasi momentining o‘zgarish modulini toping.

Ishora

Muammo uchun rasm chizing. Yakuniy va dastlabki impulslar vektorlari orasidagi farqni toping. Masalan, Kosinus teoremasidan foydalaning.