ορμή P-mυ
-
Upload
pro-mavroudis -
Category
Education
-
view
452 -
download
1
Transcript of ορμή P-mυ
ορμή 1
Ορμή p=m.υ
Αλλιώς συμπεριφέρεται ένα σώμα που είναι ακίνητο και αλλιώς το ίδιο όταν κινείται !
ορμή 2
Σχέση ορμής και κινητικής ενέργειας
KmpKmpm
p
m
mmK 22
22.
2
1 2222
2 =⇒=⇒=== υυ
2p
m2= K
ορμή 3
Ο 2ος νόμος του παππού Νεύτωνα! (σχέση ορμής και δύναμης)
p∆
...
..t
p
t
mm
tmamF
∆∆=
∆−=
∆∆== υαυτυ
p∆
t∆= F Πολύ καλό
αντί για F=m.a Έχω t∆
p∆ =FF είναι η συνισταμένη δύναμη !!
ορμή 4
Η μεταβολή της ορμής είναι το ντοκουμέντο, ότι ασκείται δύναμη στο σώμα
Η μεταβολή της ορμής είναι Δp=-2mυ
+
υmp 2=∆
ορμή 5
Η ορμή είναι ανυσματικό μέγεθος , ανάλογο με την ταχύτητα
ορμή 6
Η συνθήκη Δp=0 σημαίνει : Α. ότι το σώμα μπορεί να είναι ακίνητο Β. ‘η ότι το σώμα κινείται με ευθύγραμμη
ομαλή κίνηση
ορμή 7
Μια μπάλα πέφτει !
Η μοναδική δύναμη που δρα επάνω της είναι το βάρος της Β
Αρχικά είναι ακίνητη !
Στο έδαφος έχει αποκτήσει ταχύτητα
Για τη δύναμη ισχύει :
t
m
t
pB
∆−=
∆∆= 0.υ
υmtB =∆.
ορμή 8
Ποδοσφαιριστής χτυπάει την αρχικά ακίνητη μπάλα και αυτή αποκτά ταχύτητα υ=24m/s. Aν η μπάλα έχει m=0,5kg και η διάρκεια της επαφής του παίκτη με αυτήν είναι Δt=0,03s , ποια είναι η μέση τιμή της δύναμης που ασκήθηκε στην μπάλα ;
Nt
m
t
pF 400
03,0
12
03,0
24.5,00. ===∆
−=∆∆= υ
ορμή 9
Ένας αλεξιπτωτιστής εγκαταλείπει το ελικόπτερο και πέφτει με το αλεξίπτωτό του να μην έχει ανοίξει ακόμη. Αν η συνολική μάζα είναι m=90kg , α) ποιος είναι ο ρυθμός μεταβολής της ορμής του ;Β) πόση ταχύτητα θα αποκτήσει μετά από ένα δευτερόλεπτο ; (g=10m/sec2)
NgmBt
p90010.90. ====
∆∆
sec/101.10. mtg ===υ
ορμή 10
Mία μπάλα m=0,5Kg αφήνεται να πέσει από τέτοιο ύψος ώστε να φτάσει στο έδαφος με ταχύτητα υ1=30 m/s .H μπάλα αναπηδά κατακόρυφα με ταχύτητα υ2=10 m/s , αφού μείνει σε επαφή με το δάπεδο για χρόνο Δt=0,25s .Να βρείτε :α. τη μεταβολή της ορμής της μπάλας κατά τη διάρκεια του χρόνου Δtβ. τη μέση δύναμη που δέχτηκε η μπάλα
smKgmmppp /.20)3010.(5,012 −=+−=−−=−=∆ υυαρχτελ
+
_
12..12 υυυυολ mmtFtB
t
mmFB
t
pF −−=∆−∆⇒
∆−−=−⇒
∆∆=
Nt
mmtBFmmttF 85
1.2.1.2.. =
∆++∆=⇒++∆Β=∆ υυυυ
ορμή 11
Kατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας πέφτουν κάθετα σ’ ένα υπόστεγο 500 σταγόνες ανά sec με μέση ταχύτητα 17m/s . Οι σταγόνες που έχουν μάζα m=3.10-5kg η καθεμία , δεν αναπηδούν στο υπόστεγο και γλιστρούν χωρίς να συσσωρεύονται σ’ αυτό .Α. Πόση είναι η μεταβολή της ορμής κάθε σταγόνας καθώς πέφτει στο υπόστεγο ; Β. πόση είναι η μέση δύναμη που προκαλείται απ’ τις σταγόνες της βροχής στο υπόστεγο ;
sKgmmppp /10.511.0 5−−=−=−=∆ υαρχτελ
smKgmppp /.10.25510.17.1517.10.3.500 335 −−− −=−=−=−=−=∆ ολυαρχτελολ
Nt
pF 310.255 −−=
∆∆= ολ
ορμή 12
Η ορμή ενός σώματος μεταβάλλεται όπως δείχνει το σχήμα :m=1kg
H αρχική ορμή και η τελική ορμή έχουν την ίδια κατεύθυνση
Α. ποια η ελάχιστη και ποια η μέγιστη ταχύτητα του σώματος ;
b.Να παραστήσετε γραφικά τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο σώμα σε σχέση με το χρόνο
smm
p/.2
1
2minmin ===υ
smmP /41
4max/max ===υ
Ν=∆∆= 0t
pF
0-1sec
1-2sec Nt
pF 2
1
24 =−=∆∆=
2-4sec Nt
pF 0=
∆∆=
ορμή 13
Bαρύ κιβώτιο m=200Kg , ωθείται από ένα εργάτη σε οριζόντιο δάπεδο , με το οποίο έχει συντελεστή τριβής μ=0,1.Ο εργάτης ασκώντας δύναμη F=500N ,το μετακινεί για χρόνο t=4s .Πόση θα είναι τότε η ταχύτητα του κιβωτίου ; g=10m/sec2
sec/60.
mt
mTF
t
pF =⇒
∆−=−⇒
∆∆= υυολ
ορμή 14
Μπαλάκι του τένις m=100g πέφτει με οριζόντια ταχύτητα υ1=10m/s σε κατακόρυφο τοίχο και ανακλάται με επίσης οριζόντια ταχύτητα υ2=8m/s .Να βρείτε :την ορμή που έχει το μπαλάκι πριν και μετά την επαφή του με τον τοίχο β. τη μεταβολή της ορμής του . Λόγω της σύγκρουσης του με τον τοίχο γ. τη μέση δύναμη που δέχθηκε το μπαλάκι από τον τοίχο , αν η επαφή του διαρκεί χρόνο Δt=0,1 sec
smKgrmp /.110.1,01. === υαρχ
smKgrmp /.8,08.1,02. −=−=−= υτελ+
smkgppp /.8,118,0 −=−−==−=∆ αρχτελ
Nt
pF 18
1,0
8,1 −=−=∆∆=
ορμή 15
Από ακίνητο πυροβόλο Μ=1000Κg εκτοξεύεται βλήμα μάζας m=1Kg με οριζόντια ταχύτητα υο=1000m/sec . Α. Πόση ταχύτητα αποκτά το πυροβόλο μετά την εκπυρσοκρότηση ;Β. αν το πυροβόλο έχει με το δάπεδο συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=0,05 για πόσο χρόνο θα κινηθεί ;
smVm
VmVMVm /11000
1000.1.....0 ==⇒
Μ=⇒=⇒Μ−= υουουο
sec20 =∆⇒
∆Μ−=Τ−⇒
∆∆= t
t
V
t
pFολ
ορμή 16
Ένα βλήμα m1=100g κινείται με οριζόντια ταχύτητα υ1=400m/s και διαπερνά ένα ακίνητο κιβώτιο m2=2Kg που βρίσκεται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο . Αν το βλήμα βγαίνει από το κιβώτιο με ταχύτητα υ’1=100m/s σε χρόνο Δt=0,1 sec να βρείτε : Α. την ταχύτητα που αποκτά το κιβώτιο Β. τη μέση οριζόντια δύναμη που ασκεί το βλήμα στο κιβώτιο
2'.21'.101.1 υυυτελαρχ mmmpp +=+⇒=
2'2100.1,0400.1,0 υ+=
2'21040 υ=−sec/152' m=υ
Nt
m
t
mm
t
pF 300
)11'(11.11'1 −=∆
−=∆−=
∆∆= υυυυολΒ
Α
ορμή 17
Πύραυλος με συνολική μάζα Μ=1000 κινείται κατακόρυφα απομακρυνόμενος από τη Γη. Κάποια στιγμή ενώ η ταχύτητά του είναι υ=500 ο πύραυλος διαχωρίζεται σε δύο κομμάτια .Το ένα κομμάτι έχει μάζα m1=800 Kg και η ταχύτητά του αμέσως μετά τη διάσπαση είναι υ1=1000 , ίδιας κατεύθυνσης με αυτήν της ταχύτητας υΝα βρείτε την ταχύτητα που θα έχει το άλλο κομμάτι αμέσως μετά τη διάσπαση
2.2001000.800500.10002.21.1. υυυυ +=⇒+Μ= MM
sec/15002 m−=υ
ορμή 18
Μικρός μαθητής m=60kg ταξιδεύει με αυτοκίνητο που κινείται με ταχύτητα υ=72Km/h .Ο μαθητής φοράει ζώνη ασφαλείας .Το αυτοκίνητο έχει μάζα Μ=1200Kg ,συγκρούεται μετωπικά και πλαστικά με άλλο αυτοκίνητο που κινείται αντίθετα , με αποτέλεσμα και τα δύο να ακινητοποιηθούν σε χρόνο t=0,12 sec.Να βρείτε :α. την ορμή του 2ου αυτοκινήτου πριν τη σύγκρουσηβ. τη δύναμη που δέχθηκε ο μαθητής από τη ζώνη ασφαλείας και να τη συγκρίνετε με το βάρος του μαθητή
smKgpmMppppppp /.2520020).1260(2).(212021 −=−=⇒+−=⇒−=⇒=+⇒= υτελαρχ
+
Α
ΒN
t
m
t
pF 10000
12,0
20.60.0 −=−=∆
−=∆∆= υολ
NB
F
3
50
6
100
600
10000 ===
ορμή 19
Δύο πατινέρ κινούνται με ταχύτητες ίσου μέτρου υ=5 και οι μάζες τους είναι m1=80Kg ,m2=60Kg .Να βρεθεί η ολική τους ορμή όταν κινούνται :α. ομόρροπαβ. αντίρροπα γ. κάθετα
smgmmmmp /.7005.140).21(.2.1 Κ==+=+= υυυολ
Α
smgmmp /.1005).6080(.2.1 Κ=−=−= υυολΒ
22 21 ppp +=ολ smKgp /.500=ολ
4
3
1
2 ==p
pεφφ
Γ
ορμή 20
Παίκτρια του βόλεϊ πηδά και βρίσκει τη μπάλα που έρχεται οριζόντια με υ1=8 m/sπάνω από το φιλέ. Μετά το χτύπημα της μπάλας από το χέρι της κοπέλας , αυτή φεύγει με αντίθετη φορά και με υ2=12m/s .Αν η επαφή της μπάλας με το χέρι της κοπέλας κράτησε χρόνο Δt=0,1 sec , να υπολογίσετε τη μέση δύναμη που δέχεται η μπάλα ,αν mμπ=300g
NFt
mmF
t
ppF
t
pF 60
..1
)(11 =⇒
∆+=⇒
∆−−=⇒
∆∆= υαρχυταρχ
_
ορμή 21
Είναι δυνατόν κάποια στιγμή που η ορμή ενός σώματος είναι μηδέν , ο ρυθμός μεταβολής της να είναι διάφορος του μηδενός .Δώστε ένα παράδειγμα !
Στο ψηλότερο σημείο η ταχύτητα μηδενίζεται άρα και η ορμή .Τότε όμως η δύναμη που ασκείται στο σώμα είναι ίση με Β (βάρος) οπότε :
Επομένως τη στιγμή που η ορμή είναι μηδέν , ο ρυθμός μεταβολής της είναι διάφορος του μηδενός
ορμή 22
Η μεταβολή της ορμής της μπάλας είναι μηδέν !Συμφωνείτε ή διαφωνείτε μ’ αυτό ;
+
υυυαρχτελ mmmppp 2).(. −=+−−=−=∆
Άρα προφανώς δεν είναι η μεταβολή της ορμής μηδέν !
ορμή 23
Βουτιά στη θάλασσα !
Ο άνθρωπος μοιάζει με ένα κύλινδρο !
Όταν πέφτει στο νερό με τη μικρή του επιφάνεια , τότε ο χρόνος επαφής είναι μεγάλος κι έτσι μικραίνει δύναμη που δέχεται από τη θάλασσα !
t
pF
∆∆=
ορμή 24
Διάσπαση σώματος
Η σφαίρα εκτοξεύεται προς τα επάνω , και στο ανώτερο σημείο της τροχιάς της , όπου η ταχύτητα στιγμιαία μηδενίζεται , διασπάται σε δύο κομμάτια , εκ των οποίων το ένα κινείται προς τα αριστερά με ταχύτητα υ1 . Προς τα πού θα κινηθεί το δεύτερο κομμάτι και με πόση ταχύτητα ;
221.10 υυ mm +=
1.2
12 υυ
m
m−=
ορμή 25
Δημιουργία συσσωματώματος
Το συσσωμάτωμα μετά την πλαστική κρούση έχει ορμή p
Πόσο ελαττώθηκε η ορμή του σώματος m ;
3.3.
υυ =⇒= VVmm
3
2
3
2.
3..
pmmmmVmp −=−=−=−=∆ υυυυ Εφόσον p=m.υ
ορμή 26
υ=0Η ολική ορμή πριν την κρούση πρέπει να είναι μηδέν !! Διότι και η ορμή μετά είναι
μηδέν ( τα αυτοκίνητα ακινητοποιήθηκαν ) Άρα οι ορμές των
αυτοκινήτων «πριν» είναι αντίθετες
Τα αυτοκίνητα έχουν αντίθετες μεταβολές στην ορμή τους !
2.1.02.1. υυυυ mMmM =⇒=−1101 υυ Μ−=Μ−=∆p
2.)2(02 υυ mmp +=−−=∆
+
ορμή 27
H ορμή δεν είναι διάνυσμα
Λ
Η διατήρηση της ορμής ισχύει μόνο στις κρούσεις
Λ
Η διατήρηση της ορμής ισχύει σε κάθε μονωμένο σύστημα
Σ
Η Α.Δ.Ο. ισχύει στις κρούσεις των σωμάτων
Σ
ορμή 28
Δύναμη και χρόνος