Soru
20. Kutlesi 0.20 kg olan bir top bir duvara firlatilyor. Duvara carptiginda 40m/s hizla saga yatay olarak hareket ediyor. Carpma sonucu 30m/s bizla yatay olarak sola dogru geri dónũyor Top 0.0050 s boyunca duvarla temas halindeyse, carpma strasinda duvarin topa uyguladigi ortalama yatay kuwet kaç kN'dur? A) 2.80 B) 0.40 C) 2.40 D) 1.75 E) 3.57
Çözüm
4.3
(306 Oylar)
Berfin
Profesyonel · 6 yıl öğretmeni
Uzman doğrulaması
Cevap
Bu soruda, çarpma sırasında uygulanan ortalama yatay kuvveti bulmamız istenmektedir. Bu kuvvet, çarpma sırasında topun hızındaki değişimine bağlıdır.Topun çarpma öncesi ve sonrası hızları verilmiştir. Topun çarpma öncesi hızı
ve çarpma sonrası hızı
olarak verilmiştir. Bu durumda, topun hızındaki değişim
olacaktır (çünkü top sola doğru hareket ediyor).Topun kütlesi ise
olarak verilmiştir. Bu durumda, çarpma sırasında uygulanan ortalama yatay kuvveti bulmak için Newton'un ikinci yasasını kullanabiliriz:
Burada
kuvveti,
kütlesini ve
hız değişimini temsil eder. Hız değişimi,
şeklinde hesaplanabilir. Bu durumda:
Şimdi bu değerleri Newton'un ikinci yasasına yerleştirelim:
Negatif işareti, kuvvetin sola doğru olduğunu gösterir. Bu durumda, kuvvetin büyüklüğü
olarak bulunur. Bu değeri kilonewton (kN) cinsinden ifade etmek için
'i
'e bölelim:
Dolayısıyla, doğru cevap B) 0.40'tır.