Antag, at en 20 kg kugle, der bevæger sig med 7 meter i sekundet, strejker væggen vinkelret og rebounds elastisk den samme hastighed Hvad er mængde impuls, der gives til væggen?

Forståelse af impuls

Impuls er ændringen i et objekts momentum. Det er repræsenteret af ligningen:

* impuls (j) =Δp =m * ΔV

Hvor:

* J er impuls

* ΔP er ændringen i momentum

* m er masse

* ΔV er ændringen i hastighed

Løsning af problemet

1. Første momentum: Boldens første momentum er:

* p_initial =m * v_initial =20 kg * 7 m/s =140 kg m/s

2. Final momentum: Da bolden rebounds elastisk med samme hastighed, er dens endelige hastighed -7 m/s (negativt, da den bevæger sig i den modsatte retning).

* p_final =m * v_final =20 kg * (-7 m/s) =-140 kg m/s

3. Ændring i momentum: Ændringen i momentum er:

* ΔP =p_final - p_initial =-140 kg m/s - 140 kg m/s =-280 kg m/s

4. impuls: Den impuls, der gives til væggen, er lig med ændringen i kuglenes momentum:

* Impuls (J) =ΔP =-280 kg m/s

Vigtig note: Det negative tegn indikerer, at impulsen er i den modsatte retning af boldens oprindelige bevægelse. Dette betyder, at væggen oplever en kraft, der skubber bolden tilbage.

Derfor er mængden af ​​impuls, der gives til væggen, 280 kg m/s.