Zasada zachowania pędu – zastosowanie w zadaniu

http://fizyka.biz/
Zasada zachowania pędu – zastosowanie w zadaniu
Pęd jako wielkość opisująca poruszające się ciało.
Zadanie
Na stojące sanki o masie m1=10 kg (na doskonale gładkim lodzie) wskakuje z prędkością v2=4
metry na sekundę chłopiec o masie m2=40 kg.
Z jaką prędkością u będą poruszać się sanki z chłopcem (układ: sanki-chłopiec)?
Inne zadanie
Wózek o masie M porusza się ze stałą poziomą prędkością v. W pewnej chwili na wózek spada
pionowo kamień o masie m.Jaka będzie prędkość układu wózek-kamień?
Rozwiązanie
Dane i szukane
m 1=10 kg
v1=0
m
s
v 2=4
m
s
m2=40 kg
u=?
Z działa o masie 1000 kg wystrzelono pocisk o masie 1 kg. W chwili wylotu z lufy pocisk ma
prędkość o wartości 400 metrów na sekundę. Działo ulega odrzuceniu w przeciwną stronę niż leci
pocisk.
Obliczyć szybkość odrzutu działa - szybkość chwilową w momencie, gdy pocisk opuszcza lufę.
http://fizyka.biz/
http://fizyka.biz/
Zasada zachowania pędu.
m1⋅v1m 2⋅v 2 = m 1m 2 ⋅u
u=
m1⋅v 1m 2⋅v 2
m 1m 2
Zadanie
Z karabinu o masie M wylatuje pocisk o masie m z prędkością v.
Z jaką prędkością u porusza się karabin w chwili wylotu pocisku?
Jeszcze jedno zadanie
Ciało o stałej masie m poruszające się ze stałą prędkością od pewnej chwili t0=0s (do punktu x0=0)
jest hamowane siłą o stałym kierunku i zwrocie. W ciągu działania siły ciało przemieściło się do
punktu x i zatrzymało się. Obliczyć:
1) przyspieszenie średnie ciała;
2) prędkość średnią ciała;
3) wartość średniej siły hamującej;
4) czas hamowania;
5) zmianę pędu ciała.
Inne zadanie na wykorzystanie zasady zachowania pędu
Ciało m masie m2 uderza z prędkością v0 w nieruchome ciało o masie m1 przymocowane do
sprężyny o stałej sprężystości k.
Jakie będzie maksymalne wychylenie ciała z położenia równowagi (skrócenie sprężyny)?
Zupełnie inne zadanie
Swobodny proton przyspieszony został napięciem U=100V.
Jaką prędkość uzyskał ten proton?
Jaką energię uzyskał proton?
Jaki jest pęd protonu po rozpędzeniu?
Czy trzeba uwzględniać efekty relatywistyczne?
Jeszcze inne zadanie
Ciało o masie m porusza się po poziomym torze wzdłuż linii prostej. Na ciało to działa zewnętrzna
siła wzdłuż kierunku ruchy oraz siła tarcia. Współczynnik tarcia między ciałem a podłożem jest
stały i równy f.
Obliczyć:
a) siłę powodującą zmianę prędkości;
b) przyspieszenie (opóźnienie) ciała;
http://fizyka.biz/
http://fizyka.biz/
Po uwzględnieniu warunków zadania
m1⋅v 1m 2⋅v 2 = m1 m2 ⋅u
u=
m 1⋅v 1m2⋅v 2
m1m2
m 1=10 kg
v 1 =0
m
s
v 2 =4
m
s
m 2=40 kg
u=?
u=
u=
m 1⋅v 1m2⋅v 2
m1m2
m1⋅0 40 kg⋅4
10 kg 40 kg
m
s
u=
10 kg 40 kg
40 kg⋅4
m
160 kg⋅
s
u=
50 kg
u=3,2
m
s
http://fizyka.biz/
m
s
http://fizyka.biz/
Zadanie na zastosowanie zasady zachowania pędu
W spoczywającą kulę o masie m2 uderza kula o masie m1. Przed zderzeniem kula m1 poruszała się
z prędkością v1. Zderzenie jest centralne i całkowicie sprężyste.
Obliczyć prędkości kul po zderzeniu.
Inne zadanie
Ciało o masie m porusza się po poziomym torze wzdłuż linii prostej. Ciało to zmniejsza swoją
prędkość z v1 do v2 na drodze s.
Obliczyć korzystając z pędowej postaci drugiej zasady dynamiki:
a) siłę powodującą zmniejszenie tej prędkości.;
b) przyspieszenie (opóźnienie) ciała;
c) czas, w ciągu którego działała szukana siła (czas zmiany prędkości).
Jeszcze jedno zadanie
Ciało o stałej masie m poruszające się ze stałą prędkością od pewnej chwili t0=0s (do punktu x0=0)
jest hamowane siłą o stałym kierunku i zwrocie. W ciągu działania siły ciało przemieściło się do
punktu x i zatrzymało się. Obliczyć:
1) przyspieszenie średnie ciała;
2) prędkość średnią ciała;
3) wartość średniej siły hamującej;
4) czas hamowania;
5) zmianę pędu ciała.
Zupełnie inne zadanie
Swobodny proton przyspieszony został napięciem U=100V.
Jaką prędkość uzyskał ten proton?
Jaką energię uzyskał proton?
Jaki jest pęd protonu po rozpędzeniu?
Czy trzeba uwzględniać efekty relatywistyczne?
http://fizyka.biz/