4.1 Wat word met 'n geisoleerde stelsel in fisika bedoel? Tijdens 'n eksperiment word 'n vuurpyl van onbekende massa bo-op 'n speelgoedwaentjie met 'n massa van 20 kg gemonteer - NSC Physical Sciences - Question 4 - 2022 - Paper 1

Volgens Newton se derde wet ervaar die vuurpyletjie 'n krag na links wanneer die vuurpyk afgevuur word. Die vuurpyltjie oefen dus 'n krag uit op die speelgoedwaentjie in die rigting van beweging. Die momentum van die speelgoedwaentjie neem af, wat die verandering in beweging illustreer.

Ons kan die massa van die vuurpyltjie bereken deur die behoud van momentum te gebruik. Die totale momentum voor en na die afvuur moet gelyk wees. Dit is soos volg:

Voor die afvuur: $P_{voor} = m_{waentjie} imes v_{waentjie} + m_{vuurpyll} imes v_{vuurpyltjie}$ $P_{voor} = 20 ext{ kg} imes 2.5 ext{ m.s}^{-1} + 0 ext{ kg} imes 0 ext{ m.s}^{-1} = 50 ext{ kg.m.s}^{-1}$

Na die afvuur: $P_{na} = m_{waentjie} imes v_{na} + m_{vuurpyll} imes v_{vuurpyltjie-30}$ $P_{na} = 20 ext{ kg} imes 0.6 ext{ m.s}^{-1} + m_{vuurpyltjie} imes 30 ext{ m.s}^{-1}$

Gelykstelling gee:$(20 ext{ kg} imes 0.6) + m_{vuurpyltjie} imes 30 = 50$ $12 + 30m_{vuurpyltjie} = 50$ $30m_{vuurpyltjie} = 38$ m_{vuurpyltjie} = rac{38}{30} = 1.27 ext{ kg}