Question

Difficulty: Mediumİtme ve Çizgisel Momentum

Yatay ve sürtünmesiz bir buz pistinde +x+x yönünde 15 m/s15\text{ m/s} sabit süratle kaymakta olan 0,4 kg0,4\text{ kg} kütleli bir pak (buz hokeyi diski), bir oyuncunun sopasıyla vurması sonucu +y+y yönünde 20 m/s20\text{ m/s} sabit süratle hareket etmeye başlıyor. Buna göre, oyuncunun sopasıyla paka uyguladığı itmenin büyüklüğü kaç Ns\text{N}\cdot\text{s}'dir?

Answer: 10 N\cdot s

Answer

Oyuncunun sopasıyla paka uyguladığı itmenin büyüklüğü 10 N·s'dir.
İtme, çizgisel momentumdaki değişime eşittir (I=ΔP=P2P1\vec{I} = \Delta \vec{P} = \vec{P}_2 - \vec{P}_1). Pakın ilk momentumu +x+x yönünde 6 kgm/s6\text{ kg}\cdot\text{m/s}, son momentumu ise +y+y yönünde 8 kgm/s8\text{ kg}\cdot\text{m/s} büyüklüğündedir. Bu iki vektör birbirine dik olduğu için, fark vektörünün büyüklüğü Pisagor bağıntısı (I=62+82I = \sqrt{6^2 + 8^2}) kullanılarak 10 Ns10\text{ N}\cdot\text{s} olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
İlk momentumun hesaplanması
P1=6 kgm/sP_1 = 6\text{ kg}\cdot\text{m/s} (+x+x yönünde)
Momentum değişimini bulmak için öncelikle pakın ilk momentum vektörü hesaplanır.
2
Son momentumun hesaplanması
P2=8 kgm/sP_2 = 8\text{ kg}\cdot\text{m/s} (+y+y yönünde)
Momentum değişimini bulmak için pakın son momentum vektörü hesaplanır.
3
Momentum değişiminin (itmenin) vektörel olarak hesaplanması
ΔP=10 kgm/s\Delta P = 10\text{ kg}\cdot\text{m/s} (veya 10 Ns10\text{ N}\cdot\text{s})
İtme, momentum değişimine eşittir (I=ΔP=P2P1\vec{I} = \Delta \vec{P} = \vec{P}_2 - \vec{P}_1). Birbirine dik iki vektörün farkının büyüklüğü Pisagor bağıntısı yardımıyla bulunur.

Key Concept

İtme ve Çizgisel Momentum Değişimi İlişkisi (İtme-Momentum Teoremi)
Rate this question