William Moebs; Samuel J. Ling; Jeff Sanny

Pytania

9.1 Pęd

1.

Dwa ciała – lżejsze i cięższe – posiadają taki sam pęd. Które z nich ma większą energię kinetyczną?

2.

Jaka będzie odpowiedź, gdy ciało lżejsze i cięższe mają taką samą energię kinetyczną? Które z nich ma większy pęd?

9.2 Popęd siły i zderzenia

3.

Czy możliwe jest, aby małą siłą wywołać znaczniejszą zmianę pędu danego ciała niż siłą większą? Odpowiedź uzasadnij.

4.

Dlaczego upadek z wysokości 10 metrów na beton jest dużo bardziej niebezpieczny niż upadek do wody?

5.

Jaka siła zewnętrzna jest odpowiedzialna za zmianę pędu samochodu jadącego po płaskiej drodze?

6.

Kulkę z plasteliny oraz piłeczkę tenisową o takiej samej masie rzucono w kierunku ściany z takimi samymi prędkościami. Czy któreś ciało doświadczy większej zmiany pędu na skutek zderzenia, czy też impuls będzie w obu przypadkach jednakowy? Odpowiedź uzasadnij.

9.3 Zasada zachowania pędu

7.

Kiedy pęd układu jest zachowany?

8.

Czy pęd układu może być zachowany, jeżeli działają na niego siły zewnętrzne? Jeśli tak – pod jakimi warunkami? Jeśli nie – dlaczego?

9.

Wyjaśnij w kontekście pojęcia pędu i zasad Newtona, jak obecność oporu powietrza podczas ruchu samochodu przyczynia się do rozpędzania cząsteczek powietrza w kierunku jego ruchu.

10.

Czy element układu może posiadać pęd, podczas gdy pęd układu jako całości jest równy zeru? Odpowiedź uzasadnij.

11.

Czy sprinter przyspieszający bezpośrednio po starcie z bloków startowych może być traktowany jako układ zamknięty? Odpowiedź uzasadnij.

12.

Rakieta w przestrzeni kosmicznej, w której nie występuje grawitacja – przyspiesza poprzez wyrzucanie gorącego gazu z dyszy silników. Czy można ją traktować jako układ zamknięty? Odpowiedź uzasadnij.

9.4 Rodzaje zderzeń

13.

Dwa ciała o jednakowych masach poruszają się z jednakowymi prędkościami, zwróconymi naprzeciw siebie (zderzenie czołowe). Czy w tym zderzeniu może być stracona cała energia kinetyczna?

14.

Opisz układ, w którym pęd jest zachowany, a energia mechaniczna nie. A następnie odwrotnie – opisz układ, w którym zachowana jest energia kinetyczna, a pęd nie.

9.5 Zderzenia w wielu wymiarach

15.

Pęd jest zachowany wzdłuż jednego kierunku, ale nie jest zachowany dla innego. Co możesz powiedzieć o kącie między tymi kierunkami? Podaj przykład.

9.6 Środek masy

16.

Załóżmy, że petarda eksploduje, rozpadając się na trzy duże fragmenty, dla których opór powietrza jest zaniedbywalnie mały. Jak wybuch zaburzy ruch środka masy petardy? Jak wyglądałoby zaburzenie, gdyby rozpadające się odłamki doznawały większej siły oporów powietrza niż sama petarda przed wybuchem?

9.7 Napęd rakietowy

17.

Możliwa jest sytuacja, kiedy prędkość rakiety jest większa od prędkości wyrzucanych gazów. Gdy ma to miejsce, prędkość i pęd gazów skierowane są w tę samą stronę co rakieta. Jak to się dzieje, że rakieta wciąż uzyskuje napęd z takiego spalania?