Question

Kütlesi 2m olan bilye v hızı ile düşey yukarı doğru atılıyor. Bilyeye, atıldığı noktaya gelinceye kadar etkiyen itme büyüklüğü aşağıdakilerden hangisidir?

A) 0 B) mv C) 2mv D) 3mv E) 4mv

Answer 1

Bir bilyenin düşey yukarı doğru atılıp, atıldığı noktaya geri döndüğünde etkiyen itmeyi bulmak için, itmenin momentumla olan ilişkisini kullanabiliriz.

İtme (J) şu şekilde ifade edilir:

Burada:

• Δp: Momentum değişimi,
• p_başlangıç: Bilyenin ilk momentumudur,
• p_son: Bilyenin yere döndüğündeki momentumudur.

Başlangıç Momentumu:

Bilye yukarı doğru v hızıyla atıldığı için, ilk momentum şu şekilde olur:

Son Momentum:

Bilye yere geri döndüğünde hızı yine $v$ olacaktır, ancak bu sefer yönü ters olduğu için momentum negatif olur:

p_son=−2mv

Momentum Değişimi:

Bilyeye etkiyen toplam itme, momentumdaki değişime eşittir:

İtmenin büyüklüğü ise negatif işareti dikkate alınmadan alınır, bu yüzden itmenin büyüklüğü:

$$|J|=4mv$$

Sonuç:

Doğru cevap E) 4mv olacaktır.