Миқдори ҳаракат: бо машқҳои ҳалшуда

миқдори ҳаракат, ки импулси хатӣ низ номида мешавад, бузургии векторӣ мебошад, ки ҳамчун ҳосили массаи бадан ба суръати он муайян карда мешавад.

Моменти ҳаракат - Принсипи нигоҳдорӣ

Самти импулси хатӣ бо самти суръат дода мешавад.

Тасдиқ карда мешавад, ки импулс нигоҳ дошта мешавад ва ин далел дар ҳолатҳои бешумори ҳаррӯза истифода мешавад.

Дар омӯзиши муносибатҳои кӯтоҳмуддат, ба монанди садамаҳо ва бархӯрдҳо асоснок бошед.

Мо дида метавонем Нигоҳ доштани импулс дар мушоҳидаи маятни Нютон.

Ҳангоми ҳаракат ва раҳо кардани яке аз кураҳои маятник дар баландии муайян, он бо дигар кураҳо бархӯрд мекунад.

Ҳамаи онҳо дар ҳолати оромӣ боқӣ мемонанд, ба истиснои сфера дар канори дигар, ки кӯчонида мешавад ва ба ҳамон баландии кураи мо кӯчонидашуда мерасад.

формула

La импулс бо ҳарфи Q ифода карда мешавад ва бо формулаи зерин ҳисоб карда мешавад:

Дар куҷо

Q: ҳаҷми ҳаракат (кг.м/с)
m: вазн (кг)
v: суръат (м/с)

Мисол:

Тӯби 400 грамм дар як лаҳзаи додашуда, тавре ки дар зер нишон дода шудааст, бо суръати модулаш 2 м/с ҳаракат мекунад. Модул, самт ва самти импулси тӯб дар ин лаҳза чӣ гуна аст?

Ҳал:

Барои ҳисоб кардани импулс, суръати тӯбро ба массаи он зарб кунед. Бо вуҷуди ин, мо бояд воҳидҳоро дар системаи байналмилалӣ табдил диҳем.

м = 400г = 0.4 кг

Иваз кардан, мо дорем:

Q = 0.4. 2 = 0.8 кг.м/с

Самт ва самти импулс бо суръат, яъне самти уфуқӣ ва самти аз чап ба рост якхела хоҳад буд.

импулс ва импулс

Илова ба импулси хатӣ, як миқдори дигари физикии бо ҳаракат алоқаманд аст суръат.

Ҳамчун ҳосили қувва дар тӯли вақт муайян карда мешавад, импулс миқдори векторӣ мебошад.

Аз ин рӯ, формулаи импулс ин аст:

Дар куҷо

I: импулс (Ns)
F: қувва (N)
Δt: фосилаи вақт

теоремаи импулс

Бо назардошти ҷисме, ки ба қувваи доимии натиҷавӣ ва як самти суръат дучор шудааст, мо метавонем -ро истифода барем Қонуни дуюми Нютон (F = m. A) ва қувваро ба формулаи боло иваз кунед.

Он гоҳ импулсро бо чунин муайян кардан мумкин аст: I = ma Δt. Дар хотир доред, ки шитоб ба тағирёбии суръат дар тӯли як вақт баробар аст, бинобар ин мо дорем:

ман = м. Δv

Аз ин рӯ, мо муносибати байни импулс ва импулсро пайдо мекунем, яъне импулс ба тағирёбии импулс баробар аст ва онро чунин ифода кардан мумкин аст:

F. Δt = I

Мисол:

Ҷисми массааш ба 1 кг баробар дар лаҳзаи додашуда суръати 5 м/с дорад, вақте ки қувваи 5 Н дар як самт ва суръати суръат ба он 4 сония таъсир мекунад. Қимати суръати ҷисмро дар охири 4 сония муайян кунед.

Ҳал:

Дар хотир доред, ки:

I = F. Δt ва ΔQ = м. Δv = м. в-м. в0 0

Бо теоремаи импулс мо метавонем нависем:

FΔt = м. в-м. в0 0
5 5 4 = 1. в – 1. 5-ум
v = 20 + 5
v= 25 м / с

Нигоҳдории импулс

Дар системае бе таъсири куввахои беруна, ё дар он ҷое, ки шиддати ин қувваҳо нисбат ба шиддати қувваҳои дохилӣ хеле хурд аст, импулс сифр мешавад.

Аз рӯи теоремаи импульс тағирёбии импулс низ сифр хоҳад буд, яъне импулс доимист.

Аз ин рӯ, импулс дар системаи аз қувваҳои беруна ҷудошуда нигоҳ дошта мешавад. Ин принсипи нигоҳдории импулс аст..

Мо метавонем ин принсипро нисбат ба зарбаҳо ё таркишҳо татбиқ кунем, зеро дар ин ҳолатҳо қувваҳои дохилӣ аз қувваҳои берунии система хеле зиёдтаранд.

Бархӯрдҳои байни тӯбҳо дар бозии билярд мисоли ҳолатҳое мебошанд, ки импулс нигоҳ дошта мешавад.

Мисол:

Дар майдони яхмолакбозй ду конькирон, яке 40 килограммй ва дигаре 60 килограммй ру ба хам меистанд. Яке аз онҳо тасмим мегирад, ки дигареро тела диҳад ва ҳарду ба самти муқобил ҳаракат мекунанд. Донистани он, ки конькибози вазни 60 кг суръати 4 м/с-ро ба даст меорад, суръати бадастовардаи конькибози дигарро муайян кунед.

Ҳал:

Азбаски системае, ки ду скейтрон ташкил кардаанд, аз қувваҳои беруна ҷудо карда шудааст, импулси ибтидоӣ ба импулси пас аз тела баробар мешавад.

Аз ин рӯ, импулси ниҳоӣ сифр хоҳад буд, зеро ҳарду дар аввал ором буданд. Баъд Qf =Qyo = 0

Миқдори ниҳоии ҳаракат ба маблағи вектории ҳаҷми ҳаракати ҳар як скейтрон баробар аст, дар ин ҳолат мо чунин хоҳем дошт:

Азбаски суръатҳо самтҳои муқобил доранд, биёед яке аз онҳоро бо аломати (-) нишон диҳем, масалан: МВ-м. v = 0

Бекор кардани арзишҳо:

Машқҳои ҳалшуда

1) Январ – 2014

Дар вакти таъмир дар станцияи байналхалкии кайхонй насоси вайроншудаи системам хунуккунии вазни 90 килограммй ба космонавти оммавии 360 килограммй иваз карда мешавад. Дар аввал кайхоннавард ва бомба нисбат ба станция оромй доранд. Вақте ки шумо бомбаро ба фазо тела медиҳед, он ба самти муқобил тела медиҳад. Дар ин процесс насос аз станция суръати 0.2 м/с ба даст меояд.

Суръати скалярие, ки кайхоннавард нисбат ба станция баъди тела ба даст овардааст, чй кадар аст?

a) 0.05 м / с
b) 0,20 м / с
c) 0,40 м / с
d) 0,50 м / с
e) 0,80 м / с

Бо истифода аз нигоҳдории импулс, мо Qf =Qyo = 0, вақте ки онҳо суръатҳоро бо самтҳои муқобил ба даст меоранд, пас: MV – mv = 0

Бекор кардани арзишҳо:

360.0.2 - 90.v = 0
90.v = 72
v = 72/90 = 0.80м/с

Алтернативӣ д: 0.80 м/с

2) Январ – 2016

Роҳи ҳавоӣ дастгоҳест, ки дар лабораторияҳои физика барои таҳлили ҳаракатҳое истифода мешавад, ки дар он намунаҳо (аробаҳо) метавонанд бо соиши ночиз ҳаракат кунанд. Дар расм пайраҳаи уфуқӣ бо ду мошин (1 ва 2) тасвир шудааст, ки дар он барои ба даст овардани массаи мошини 2 таҷриба гузаронида мешавад. Дар лаҳзае, ки мошини 1, массааш 150.0 г бо суръати доимии скаляр ҳаракат мекунад, мошини 2. дар истирохат аст. Вақте ки мошини 1 бо мошини 2 бархӯрд мекунад, онҳо бо суръати доимии баландшавӣ якҷоя ҳаракат мекунанд. Датчикҳои электроние, ки дар қад-қади роҳ паҳн шудаанд, мавқеъҳоро муайян мекунанд ва лаҳзаҳои марбут ба гузариши ҳар як мошинро сабт мекунанд ва маълумоти панели идоракуниро тавлид мекунанд.

Дар асоси маълумоти таҷрибавӣ арзиши массаи аробаи 2 баробар аст

a) 50.0 г
b) 250.0 г
c) 300.0 г
d) 450.0 г
e) 600.0 г

Аввалан мо бояд суръати мошинҳоро донем, барои ин мо арзишҳои ҷадвалро истифода бурда, дар хотир дорем, ки v = Δs / Δt:

v1 = 30 – 15 / 1-0 = 15м/с

V=90-75/11-8=15/3=5м/с

Бо назардошти нигоҳдории импулс, мо Qf =Qyo ҳамин тавр:

(m1 + м2).V = м1 . в1+ м2. в2
(150+м2 ) 5 = 150. 15 + м2 . 0 0
750+5м2 = 2250
5. м2 = 2250 -750
m2 = 1500/5 аст
m2 = 300.0 г.

Алтернативӣ в: 300.0 г