Hareketli araçta atılan topun momentum değişimi
Yayınlanma:
2. Hava direncinin önemsenmediği ortamda yatay düzlemdeki doğrusal yolda sabit hızla hareket eden otomobilde oturan Kerem elindeki tenis topunu arabaya göre düşey yukarı yönde $v_o$ büyüklüğündeki hızla fırlatıp $\Delta t$ süre sonra tekrar yakalıyor.
Fırlatma anından maksimum yüksekliğe çıkana kadar topun momentum değişimin büyüklüğü $\Delta P$, havada kaldığı süre içinde topun momentumunun en küçük değeri $P_{min}$ oluyor.
Olay sürecinde Kerem'in arabaya göre duruşu değişmediğine göre arabanın hızı daha büyük olsaydı $\Delta P$ ve $P_{min}$ nicelikleri ilk duruma göre nasıl değişirdi?
$\Delta P$ $P_{min}$
A) Artar Artar
B) Artar Değişmez
C) Azalır Artar
D) Değişmez Değişmez
E) Değişmez Artar
Soruda görsel içerik var: Görsel, yatay doğrusal yolda $v$ hızıyla ilerleyen bir otomobili göstermektedir. Otomobilin içindeki bir kişi, $v_0$ hızıyla topu düşey yukarı fırlatmıştır. Topun izlediği parabolik yörünge kesikli çizgilerle belirtilmiştir ve top araç hareket ederken tekrar yakalanmaktadır.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Selam Ömer, hareketli bir araç içindeki atış hareketini incelediğimiz bu güzel soruyu birlikte çözelim.
Atış Hareketi ve Momentum Değişimi
Kerem, otomobil içindeyken topu arabaya göre düşey yukarı fırlatıyor. Arabanın hızı V, topun fırlatılma hızı ise V sıfırdır.
Yere göre baktığımızda topun yatay hızı arabanın hızı olan V'ye, düşey hızı ise fırlatılma hızı V sıfıra eşittir. Bu durumda top, yerdeki bir gözlemciye göre eğik atış hareketi yapar.
Şimdi momentum değişimini, yani delta P'yi inceleyelim. Delta P, itmeye yani kuvvet çarpı zamana eşittir.
1. Momentum Değişimi ($\Delta \vec{P}$)
Fırlatılma anından maksimum yüksekliğe çıkana kadar geçen süre, uçuş süresinin yarısıdır. Bu süre sadece düşey hız bileşeni olan V sıfıra bağlıdır.
Arabanın hızı V'nin artması, topun düşey hızını veya çıkış süresini değiştirmez. Bu nedenle momentum değişimi, yani delta P değişmeyecektir.
Çözümün devamı Solvi’de
5 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzleİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye