Động năng của một vật có khối lượng 5 kg liên tục thay đổi từ 72 J đến 480 J trong 12 giây. Sự thúc đẩy đối tượng ở 2 s là gì?

Câu trả lời:

Giả sử rằng động năng đang tăng với tốc độ không đổi. Sau 2 giây, xung lực của đối tượng sẽ là # 10,58 quad Kg cdot m / s #

Giải trình:

Sự thúc đẩy tác động lên một vật thể bằng với sự thay đổi nó trong động lượng của nó

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

Động năng ban đầu của vật thể là 72 J, vì vậy

# 72J = 1/2 m v_i ^ 2 quad quad ngụ ý v_i = 5,37m / s #

Để tìm xung lực của vật thể trong 2 giây chúng ta cần tìm tốc độ của vật thể, # v_f #, vào lúc 2 giây.

Chúng ta được bảo rằng động năng thay đổi liên tục. Động năng thay đổi bởi # (480J-72J = 408J) # hơn 12 giây

Điều này có nghĩa là động năng thay đổi theo tỷ lệ:

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

Trong hai giây, động năng sẽ tăng lên # 34J / s * 2s = 68J #

Do đó, ở 2s động năng là # (72J + 68J) = 140J #. Điều này cho phép chúng tôi giải quyết cho # v_f # vào lúc 2 giây

# 140J = 1 / 2mv_f ^ 2 quad quad ngụ ý v_f = 7,48 m / s #

Bây giờ chúng ta phải đảm bảo # v_f # và # v_i # có những dấu hiệu đúng khi chúng ta tìm thấy # Delta p #. Giả sử động năng không ngừng tăng lên, # v_f # và # v_i # sẽ cùng hướng và có cùng dấu.

Thay thế # m #, # v_i #và # v_f # để giải quyết cho sự thúc đẩy.

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