Energia cinetică a unui obiect cu o masă de 5 kg se schimbă constant de la 72 J la 480 J în decurs de 12 s. Care este impulsul asupra obiectului la 2 s?

Răspuns:

Să presupunem că energia cinetică crește în mod constant. După 2 secunde, impulsul asupra obiectului ar fi fost # 10.58 quad Kg cdot m / s #

Explicaţie:

Impulsul exercitat asupra unui obiect este egal cu schimbarea în impuls

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

Energia cinetică inițială a obiectului este de 72 J, deci

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

Pentru a găsi impulsul asupra obiectului la 2s trebuie să găsim viteza obiectului, # # V_f, la 2s.

Ni se spune că energia cinetică se schimbă în mod constant. Energia cinetică se schimbă prin # (480J-72J = 408J) # peste 12 secunde.

Aceasta înseamnă că energia cinetică se modifică cu o rată de:

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

În două secunde, energia cinetică va fi crescută # 34J / s * 2s = 68J #

Prin urmare, la 2 s energia cinetică este # (72J + 68J) = 140J #. Acest lucru ne permite să rezolvăm problema # # V_f la 2s

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

Acum trebuie să ne asigurăm # # V_f și # # V_i au semnele potrivite când găsim # Delta p #. Presupunând că energia cinetică este în continuă creștere, # # V_f și # # V_i vor fi în aceeași direcție și vor avea același semn.

Substitui # M #, # # V_i, și # # V_f pentru a rezolva impulsul.

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