-
Tekrar merhaba
Şimdi birkaç tane daha momentum problemi çözeceğim.
İlk sorumuzda buz pateni pistinde bir buz patencimiz var.
-
Patencimiz elinde bir top tutuyor.
Şimdi kütlesi 0.15 kilogram(kg) olan bir top çizelim.
-
Daha sonra patenci topu fırlatır.
Diyelim ki patencimiz bize doğru bakarken topu ileriye doğru düz bir şekilde fırlatsın.
-
Topu ileriye dümdüz fırlatır.
Bir cismi ileriye doğru düz bir şekilde fırlatmanın zor olduğunu biliyorum
ama onun bunu yapabildiğini varsayalım.
Topu ileri doğru belli bir süratle fırlatır
topun yönünü bildiğimiz için hızını ele alalım
çünkü sürat sadece büyüklükken,
hız yönü de içerir.
Sonuç olarak 0.15 kilogramlık topu ileri doğru 35 metre/saniye hızla fırlatır.
-
Patenci ve topun toplam kütlesinin 50 kg olduğu soruda verilmiş.
-
Topu fırlatmadan önce patencimiz de top da durgun haldeydi,
bize sorulan topu fırlattıktan sonra
patencinin geri gitme hızı nedir?
Ya da şöyle diyelim buz patenci topu fırlattıktan sonra kendini ne kadar geriye iter?
-
Ve patencinin geriye doğru hızı nedir?
Geri gitme hızı tanıdık gelmeyebilir ,
şiddet içerikli konulardan bahsetmek istemesek de geri gitme hızı dediğimizde genelde aklımıza silahlar gelir ,
silahla ateş ettiğinizde
omzunuz geriye gider çünkü
momentumun korunması gerekir.
Ateş edildiğinde hafif olan kurşun ileri doğru gider ve belli bir momentum kazanır.
-
Momentum korunacağından omzunuz da geriye doğru hareket eder.
-
Şimdi başka bir problem yapacağız.
Probleme geri dönüyorum.
Daha önce söylediğim gibi momentum korunumludur.
Problemin başında momentum neydi? Yani ilk momentum neydi?
-
Kalemin rengini değiştireyim.
İlk momentumu bulmak için toplam kütle ve hızı çarpmalıyız, yani
patenci ve topun kütlelerinin toplamı 50 kg çarpı ilk hızları.
-
İlk hızları sıfırdı.
-
Böylece momentum sıfır.
İlk momentum sıfır.
Başlangıçta net momentum sıfırdı o zaman sonda yine net momentum sıfır olmalı.
-
Top fırlatıldıktan sonra momentum nedir?
Elimizde hızı 35 metre/saniye,
kütlesi 0.15 kg bir top var.
Sayfayı çok doldurmamak için birimleri ihmal edeceğim.
0.15 çarpı topun hızı
yani çarpı 35 metre/saniye.
Topun ve patencinin yeni momentumunu hesaplarsak;
-
patencinin kütlesi neydi?
patencinin kütlesi 50-0.15=49.85 kg
-
bunu patencinin hızıyla çarptığımızda yeni momentumunu buluruz.
-
Patencinin hızını bulmak için net momenti sıfıra eşitlemeliyiz,hesaplayalım
-
Topun momenti 0.15 x35=5.25
-
artı 49.85 çarpı patencinin hızı
0 a eşit olmalı çünkü
ilk hız sıfırdı
Her iki taraftan 5.25 i çıkaralım
sonra eşitlik -5.25 =49.85 çarpı
patencinin hızı olur.
Topun momentumunun 5.25 olduğuu söylemiştik.
-
Ve sistemin net momentumu sıfıra eşit olmalı
yani diyebiliriz ki patencinin momenti zıt yönde5.25
zorunda ya da patencinin momentumu eksi 5.25 tir deriz.
-
Patencinin hızını hesaplamak için momentumu kütleye bölelim.
-
Her iki tarafı 49.85 bölüp patencinin hızını bulalım.
-
-5.25 i 49.85 e bölünce sonuç 0.105 metre/saniye çıkar.
-
-0.105 metre/saniye
sonuç ilginç
çünkü patencimiz topu saniyede 35 metre ileri fırlatırken
kendisi yaklaşık olarak saniyede 10 santimetre geriye gider.
-
Patenci geri gitmesine rağmen,geri gitme hızı çok yavaş.
-
Üzerinde düşündüğünüzde bunun bir çeşit tme gücü olduğunu anlarsınız.
Bu aynı zamanda roket fırlatmanın temelidir.
Roketler , kütlesi az ama çok büyük hıza sahip yakıt gazını dışarı fırlatırlar.
Momentin korunması için
roket zıt yönde hareket eder.
Şimdi bunları kullanabileceğimiz diğer bir probleme bakalım.
Aslında bu video yu burada bitirmek daha mantıklı olacak,
böylece biraz daha zor olan diğer problem için daha fazla vaktimiz olur.
-
Görüşmek üzere.
-