האנרגיה הקינטית של אובייקט בעל מסה של 5 ק"ג משתנה כל הזמן מ -72 ל-י-י מעל 12 שניות. מהו הדחף על האובייקט ב 2 s?

תשובה:

נניח כי האנרגיה הקינטית גדל בקצב קבוע. אחרי 2, הדחף על האובייקט היה # 10.58 quad Kg cdot m / s #

הסבר:

הדחף המופעל על אובייקט שווה לשינוי בו המומנטום שלו

# Imp = = דלתא p = m (v_f-v_i) #

האנרגיה הקינטית הראשונית של האובייקט היא 72 J, כך

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

כדי למצוא את הדחף על האובייקט ב 2s אנחנו צריכים למצוא את המהירות של האובייקט, # v_f #, ב 2s.

נאמר לנו שהאנרגיה הקינטית משתנה כל הזמן. האנרגיה הקינטית משתנה על ידי # (480J-72J = 408J) # מעל 12 שניות.

משמעות הדבר היא כי האנרגיה הקינטית משתנה בשיעור של:

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

בתוך שתי שניות האנרגיה הקינטית תגדל # 34J / s * 2s = 68J #

לכן, ב 2s האנרגיה הקינטית היא # (72J + 68J) = 140J #. זה מאפשר לנו לפתור עבור # v_f # ב 2s

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

עכשיו אנחנו צריכים לוודא # v_f # ו # v_i # יש את הסימנים הנכונים כאשר אנו מוצאים # דלתא p #. בהנחה שהאנרגיה הקינטית הולכת וגדלה, # v_f # ו # v_i # יהיה באותו כיוון ויש להם את אותו סימן.

תחליף #M#, # v_i #, ו # v_f # כדי לפתור את הדחף.

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