5 kg kütleli bir cismin kinetik enerjisi sürekli olarak 12 s boyunca 72 J'den 480 J'ye değişmektedir. 2 s'deki nesnenin itme gücü nedir?

Cevap:

Kinetik enerjinin sabit bir oranda arttığını varsayalım. 2 saniye sonra, cisim üzerindeki dürtü, # 10.58 quad Kg cdot m / s #

Açıklama:

Bir nesneye uygulanan itme, momentumdaki değişime eşittir.

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

Nesnenin ilk kinetik enerjisi 72 J'dir, yani

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

Nesnenin üzerindeki darbeyi 2 s'de bulmak için nesnenin hızını bulmamız gerekir. # V_f #, 2 s'de.

Kinetik enerjinin sürekli değiştiği söyleniyor. Kinetik enerji değişiyor # (480J-72J = 408J) # 12 saniyeden fazla.

Bu, kinetik enerjinin şu oranda değiştiği anlamına gelir:

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

İki saniye içinde kinetik enerji artacak # 34J / s * 2s = 68J #

Bu nedenle, 2 s'de kinetik enerji # (72J + 68J) = 140J #. Bu bize çözmek için izin verir # V_f # 2 s'de

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

Şimdi emin olmak zorundayız # V_f # ve # V_i # bulduğumuzda doğru işaretlere sahip olmak # Delta p #. Kinetik enerjinin sürekli arttığını varsayarsak, # V_f # ve # V_i # aynı yönde olacak ve aynı işarete sahip olacak.

Vekil # M #, # V_i #, ve # V_f # dürtü için çözmek için.

# Imp = Delta p = (5 Kg) (7,48m / s-5,37m / s) = 10,58 dört Kg cdot m / s #