'n Sokkerspeler skop 'n bal met 'n massa van 0,45 kg ooswaarts. Die bal beweeg teen 'n snelheid van 9 m·s⁻¹ horizontal, sonder om die grond te raak, en gaan 'n 1 kg houer in wat op sy sy in rus lê, soos in die diagram hieronder getoon. Die massa van die houer is 0,20 kg. Die bal sit na die botsing in die houer vas. Die bal en die houer beweeg nou saam in 'n reguitlyn na oos. Ignoreer wrywing en rotasie-effekte. 4.1 Stel die beginsel van behoud van lineêre momentum in woorde. 4.2 Bereken die grootte van die snelheid van die bal-houer-stelsel onmiddellik na die botsing. 4.3 Bepaal, deur middel van 'n geskrewe beredenering, die botsing tussen die bal en die houer.

Photo AI

'n Sokkerspeler skop 'n bal met 'n massa van 0,45 kg ooswaarts - NSC Physical Sciences - Question 4 - 2019 - Paper 1

Question 4

'n Sokkerspeler skop 'n bal met 'n massa van 0,45 kg ooswaarts. Die bal beweeg teen 'n snelheid van 9 m·s⁻¹ horizontal, sonder om die grond te raak, en gaan 'n 1 kg ... show full transcript

Worked Solution & Example Answer:'n Sokkerspeler skop 'n bal met 'n massa van 0,45 kg ooswaarts - NSC Physical Sciences - Question 4 - 2019 - Paper 1

Step 1

4.1 Stel die beginsel van behoud van lineêre momentum in woorde.

96%

114 rated

Answer

Die totale (lineêre) momentum in 'n geslote/afgeslote stelsel bly konstant. Dit beteken dat die totale momentum voor 'n botsing gelyk is aan die totale momentum na die botsing.

Step 2

4.2 Bereken die grootte van die snelheid van die bal-houer-stelsel onmiddellik na die botsing.

99%

104 rated

Answer

Die behoud van momentum kan geskryf word as: $m_{1}v_{1} + m_{2}v_{2} = (m_{1} + m_{2})v_{f}$ Hier is:

$m_{1} = 0,45 ext{ kg}$ (massa van die bal)
$v_{1} = 9 ext{ m·s}^{-1}$ (snelheid van die bal)
$m_{2} = 0,20 ext{ kg}$ (massa van die houer)

Substitusie gegee die volgende: $(0,45 ext{ kg}) imes (9 ext{ m·s}^{-1}) + (0,20 ext{ kg}) imes (0 ext{ m·s}^{-1}) = (0,45 + 0,20) v_{f}$

Dit vereenvoudig tot: $4,05 ext{ kg·m·s}^{-1} = 0,65 v_{f}$

Daarom is:

ightarrow v_{f} ext{ = 6,23 m·s}^{-1}$$

Step 3

4.3 Bepaal, deur middel van 'n geskrewe beredenering, die botsing tussen die bal en die houer.

96%

101 rated

Answer

Die kinetiese energie voor die botsing kan bereken word met die formule: $KE = rac{1}{2}mv^{2}$ Vir die bal: $KE_{1} = rac{1}{2}(0,45 ext{ kg})(9 ext{ m·s}^{-1})^{2} = 18,225 ext{ J}$

Vir die houer is die kinetiese energie 0, omdat dit nie beweeg nie: $KE_{2} = 0 ext{ J}$

Totale kinetiese energie voor die botsing is: $KE_{total_{before}} = 18,225 ext{ J}$

Na die botsing kan ons die nuwe kinetiese energie bereken: $KE_{total_{after}} = rac{1}{2}(0,65 ext{ kg})(6,23 ext{ m·s}^{-1})^{2}$ Bereken dit: $KE_{total_{after}} = rac{1}{2}(0,65)(38,8729) = 12,646 ext{ J}$

Die verliese in kinetiese energie kan bereken word as:

ightarrow 18,225 ext{ J} - 12,646 ext{ J} = 5,579 ext{ J}$$

'n Sokkerspeler skop 'n bal met 'n massa van 0,45 kg ooswaarts - NSC Physical Sciences - Question 4 - 2019 - Paper 1

Worked Solution & Example Answer:'n Sokkerspeler skop 'n bal met 'n massa van 0,45 kg ooswaarts - NSC Physical Sciences - Question 4 - 2019 - Paper 1

4.1 Stel die beginsel van behoud van lineêre momentum in woorde.

4.2 Bereken die grootte van die snelheid van die bal-houer-stelsel onmiddellik na die botsing.

4.3 Bepaal, deur middel van 'n geskrewe beredenering, die botsing tussen die bal en die houer.

Join the NSC students using SimpleStudy...