'n Voorwerp, X, beweeg oorspronklik horisontaal na regs - NSC Technical Sciences - Question 3 - 2024 - Paper 1

Die gradient van die momentum-teenoord-tydgrafiek verteenwoordig die netto krag wat op die voorwerp inwerk. Dit kan bereken word deur die verandering in momentum te deel deur die tydsverandering.

Die impuls is die verandering in momentum. Tussen t = 10 s en t = 30 s is die momentum:

$ext{Impuls} = ext{Eindmomentum} - ext{Beginmomentum} = p(30) - p(10) = (120) - (-40) = 160 ext{ kg m s}^{-1}$

Dus, die impuls is 160 kg m s⁻¹.

Die gemiddelde netto krag kan bereken word met die formule:

F_{ ext{net}} = rac{ ext{Impuls}}{ ext{verandering in tyd}}

F_{ ext{net}} = rac{160 ext{ kg m s}^{-1}}{30 ext{ s} - 10 ext{ s}} = rac{160 ext{ kg m s}^{-1}}{20 ext{ s}} = 8 ext{ N}

Dus, die gemiddelde netto krag is 8 N links.

Hieronder is die berekening van die finale momentum van die sisteem.

$ext{Totale momentum voor} : p_{ ext{total}} = p_X + p_Y = 120 + 50 = 170 ext{ kg m s}^{-1}$

Die finale momentum na die botsing is dus 170 kg m s⁻¹.

Die finale momentum vir die sisteem is gelyk aan die beginmomentum, wat beteken:

$p_{ ext{Y}} = p_{ ext{total}} - p_{X_{ ext{final}}}$

Hier is die finale momentum van voorwerp X na die botsing onbekend, maar die beginmomentum van Y is 50 kg m s⁻¹ na regs. Dus, die berekening sal insluit om die krag en tydsverandering te oorweeg.

Die beginsel van die behoud van momentum waarneem dat die totale momentum van 'n geisoleerde sisteem konstant bly, ongeag die interaksies tussen die voorwerpe.