Energi kinetik suatu benda dengan massa 5 kg terus-menerus berubah dari 72 J menjadi 480 J selama 12 detik. Apa impuls pada objek pada 2 detik?

Menjawab:

Asumsikan bahwa energi kinetik meningkat pada tingkat yang konstan. Setelah 2s, dorongan pada objek seharusnya # 10.58 quad Kg cdot m / s #

Penjelasan:

Dorongan yang diberikan pada suatu benda sama dengan perubahan dalam momentumnya

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

Energi kinetik awal objek adalah 72 J, jadi

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

Untuk menemukan impuls pada objek di 2s kita perlu menemukan kecepatan objek, # v_f #, pada 2s.

Kita diberitahu bahwa energi kinetik berubah secara konstan. Energi kinetik berubah oleh # (480J-72J = 408J) # lebih dari 12 detik.

Ini berarti bahwa energi kinetik berubah pada tingkat:

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

Dalam dua detik energi kinetik akan meningkat # 34J / s * 2s = 68J #

Karena itu, pada 2s, energi kinetiknya adalah # (72J + 68J) = 140J #. Ini memungkinkan kami untuk memecahkan untuk # v_f # di 2s

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

Sekarang kita harus memastikan # v_f # dan # v_i # memiliki tanda-tanda yang tepat ketika kita temukan # Delta p #. Dengan asumsi energi kinetik terus meningkat, # v_f # dan # v_i # akan berada di arah yang sama dan memiliki tanda yang sama.

Pengganti # m #, # v_i #, dan # v_f # untuk memecahkan impuls.

# Imp = Delta p = (5 Kg) (7.48m / s-5.37m / s) = 10.58 quad Kg cdot m / s #