Fizică Mecanică
Exercitii rezolvate teorema impulsului
Teorema impulsului afirmă că variația impulsului unui corp este egală cu impulsul forței rezultante. Matematic, Δp = F·Δt, unde p = m·v este impulsul, m este masa, v viteza, F forța și Δt intervalul de timp. Această teoremă se aplică în ciocniri sau acțiuni de forță pe durată scurtă.
Exerciții rezolvate
- 1 Exemplu 1: Ciocnire elastică O minge de 0,5 kg lovește un perete cu v₁ = 10 m/s și ricosează cu v₂ = -8 m/s (semnul indică sens opus). Δp = m·(v₂ - v₁) = 0,5·(-8-10) = -9 kg·m/s. Forța medie dacă Δt = 0,01 s: F = Δp/Δt = -9/0,01 = -900 N (sens opus mișcării inițiale).
- 2 Exemplu 2: Accelerare uniformă Un corp de 2 kg accelerează de la repaus la v = 6 m/s în Δt = 3 s. Δp = m·v - 0 = 2·6 = 12 kg·m/s. F = Δp/Δt = 12/3 = 4 N.
- 3 Exemplu 3: Frânare O mașină de 1000 kg frânează de la v₁ = 20 m/s la v₂ = 0 în Δt = 5 s. Δp = 1000·(0-20) = -20000 kg·m/s. F = -20000/5 = -4000 N (forța de frânare).
Aplicații practice
- Ciocniri Se calculează forțele de impact în accidente sau sport.
- Propulsia rachetelor Variația impulsului explică mișcarea rachetelor prin ejectarea gazelor.
- Măsurarea forțelor În laborator, se determină forțe din măsurători de viteză și timp.
Verifică semnele la viteze pentru a indica corect sensul forței.