Tenaga kinetik objek dengan jisim 5 kg sentiasa berubah dari 72 J hingga 480 J lebih 12 s. Apakah impuls pada objek pada 2 s?

Jawapan:

Anggapkan bahawa tenaga kinetik meningkat pada kadar yang tetap. Selepas 2s, impuls pada objek itu sudah pasti # 10.58 quad Kg cdot m / s #

Penjelasan:

Dorongan yang dikenakan pada objek sama dengan perubahan dalam momentumnya

# Imp = Delta p = m (v_f-v_i) #

Tenaga kinetik awal objek ialah 72 J, jadi

# 72J = 1/2 m v_i ^ 2 quad quad implies v_i = 5.37m / s #

Untuk mencari impuls pada objek pada 2s kita perlu mencari kelajuan objek, # v_f #, pada 2s.

Kami diberitahu bahawa tenaga kinetik sentiasa berubah. Tenaga kinetik berubah oleh # (480J-72J = 408J) # lebih 12 saat.

Ini bermakna bahawa tenaga kinetik berubah pada kadar:

# {408J} / {12 s} = 34J / s #

Dalam masa dua saat tenaga kinetik akan meningkat # 34J / s * 2s = 68J #

Oleh itu, pada 2s tenaga kinetik adalah # (72J + 68J) = 140J #. Ini membolehkan kita menyelesaikannya # v_f # pada 2s

# 140J = 1 / 2mv_f ^ 2 quad quad implies v_f = 7.48 m / s #

Sekarang kita perlu pastikan # v_f # dan # v_i # mempunyai tanda yang betul apabila kita dapati # Delta p #. Dengan mengandaikan tenaga kinetik semakin meningkat, # v_f # dan # v_i # akan berada dalam arah yang sama dan mempunyai tanda yang sama.

Pengganti # m #, # v_i #, dan # v_f # untuk menyelesaikan dorongan.

# Imp = Delta p = (5 Kg) (7.48m / s-5.37m / s) = 10.58 quad Kg cdot m / s #