Bezogen Impulse und Momentum

Es stellt sich heraus, dass es eine direkte Verbindung zwischen Impuls und Dynamik. Wenn Sie einen Pool Ball mit einem Cue getroffen, verleiht der Cue einen gewissen Impuls an den Ball, so dass der Ball mit einem bestimmten Impuls zu enden.

Wie kann man Impuls zu Impuls beziehen? Einfach. Der Impuls, Sie zu einem Objekt vermitteln gibt es eine Änderung in der Dynamik gleich dem Impuls, so

Sie könnten sich hier über die Einheiten verwechselt werden. Impulse hat MKS Einheiten von N-s, aber Impuls hat MKS Einheiten von kg-m / s. Wenn die Einheiten unterschiedlich sind, wie können diese beiden einander gleich gesetzt werden? Glücklicherweise sind die Einheiten nicht wirklich hier anders. Daran erinnern, dass 1 N = 1 kg m / s2. Dies bedeutet, dass ein N-s = 1 kg-m / s.

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Beispielfrage

  1. Wenn Sie für 0,10 Sekunden ein stationäres 160,0-g Billardkugel mit einer Kraft von 100,0 N getroffen, was ist seine Endgeschwindigkeit?

    Die richtige Antwort ist 62 m / s.

  1. Verwenden Sie die Gleichung

    image1.png

  2. Finden Sie den Impuls zuerst:

    Impuls = Ft = (100,0 N) (0,10 s) = 10 N-s

  3. Das Impuls ist die Veränderung in der Dynamik Becken Ball:

    image2.png

  4. Nun ist die Anfangsimpuls Becken Ball war gleich Null, so dass die endgültige Impuls ist:

    image3.png

  5. Momentum ist gleich Masse mal Geschwindigkeit, so Geschwindigkeit zu finden (die Größe der Geschwindigkeit), können Sie lösen für v, etwa so:

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Übungsfragen

  1. Sie traf einen Hockey-Puck, Masse 170 g, mit einer Kraft von 150 N für 0,10 Sekunden. Wenn es in Ruhe begann, was ist seine Endgeschwindigkeit?

  2. Sie stehen auf einer Eisbahn, wenn ein anderer Skater dich trifft, eine Kraft von 200,0 N für 0,20 Sekunden verleiht. Wenn Sie eine Masse von 90,0 kg haben, was ist Ihre Endgeschwindigkeit?

  3. Sie treten ein 450-g-Fußball mit einer Kraft von 400,0 N für 0,20 Sekunden. Was ist seine Endgeschwindigkeit?

  4. Sie schlagen eine 150-g-Baseball mit einer Kraft von 400,0 N für 0,10 Sekunden. Die Baseball-Reisen war zu Ihnen auf 40 m / s. Was ist seine Endgeschwindigkeit?

Im Folgenden finden Sie Antworten auf die Fragen der Praxis:

  1. 88 m / s

  1. Verwenden Sie die Gleichung

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  2. Finden Sie den Impuls:

    Impuls = Ft = (150 N) (0,10 s) = 15 N-s

  3. Da die anfängliche Dynamik des Pucks Null war, wird dieser Impuls der neuen Dynamik der Puck:

    p = (150 N) (0,10 s) = 15 kg-m / s

  4. Momentum ist gleich Masse mal Geschwindigkeit, so Geschwindigkeit zu finden (die Größe der Geschwindigkeit), lösen Sie v:

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  • 0,44 m / s

  • Verwenden Sie die Gleichung

    image7.png

  • Finden Sie den Impuls:

    Impuls = Ft = (200,0 N) (0,20 s) = 40 N-s

  • Da Ihr Anfangsimpuls Null war, dass Impuls wird Ihr neuer Schwung:

    p = (200,0 N) (0,20 s) = 40 kg-m / s

  • Momentum ist gleich Masse mal Geschwindigkeit, so Geschwindigkeit zu finden (die Größe der Geschwindigkeit), lösen Siev:

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  • 178 m / s

  • Verwenden Sie die Gleichung

    image9.png

  • 2. Suchen Sie den Impuls:

    Impuls = Ft = (400,0 N) (0,20 s) = 80 N-s

  • Das Impuls wird die neue Dynamik des Fußball:

    p = (400,0 N) (0,20 s) = 80 kg-m / s

  • Momentum ist gleich Masse mal Geschwindigkeit, so Geschwindigkeit zu finden (die Größe der Geschwindigkeit), lösen Sie v:

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  • 227 m / s

  • Verwenden Sie die Gleichung

    image11.png

  • Finden Sie den Impuls zuerst:

    Impuls = Ft = (400,0 N) (0,10 s) = 40 N-s

  • Das Impuls wird die Änderung des Balles in Schwung:

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  • Der Baseball begann mit einem Impuls (0,150 kg) (40 m / s) = 6 kg-m / s (in Richtung Sie), so dass die endgültige Impuls 40 kg-m / s sein - 6 kg-m / s = 34 kg-m / s (von Ihnen weg).

  • Momentum ist gleich Masse mal Geschwindigkeit, so Geschwindigkeit zu finden (die Größe der Geschwindigkeit), lösen Sie v:

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