İtme ve çizgisel momentum konu anlatımı

Kütlesi 0.5 kg olan bir tenis topu, yatay doğrultuda 10 m/s hızla duvara çarpıyor ve aynı doğrultuda 8 m/s hızla geri dönüyor. Topun duvarla etkileşim süresi 0.1 saniye olduğuna göre:

• a) Topun momentum değişimi kaç kg·m/s'dir?
• b) Duvarın topa uyguladığı ortalama kuvvet kaç Newton'dur?

💡 Momentum bir vektörel büyüklüktür. Yönleri hesaba katmalıyız. Genellikle topun ilk hareket yönünü pozitif kabul ederiz.

• ➡️ İlk momentum: \( p_i = m * v_i = 0.5 * (+10) = +5 \) kg·m/s
• ➡️ Son momentum: \( p_f = m * v_f = 0.5 * (-8) = -4 \) kg·m/s (Geri döndüğü için hız negatif)
• ➡️ Momentum Değişimi (Δp) = \( p_f - p_i = (-4) - (+5) = -9 \) kg·m/s

✅ a) Momentum değişiminin büyüklüğü 9 kg·m/s'dir. (Eksi işaret yön değişimini gösterir).

💡 Kuvveti bulmak için itme-momentum teoremini kullanırız (F_ort * Δt = Δp).

• ➡️ F_ort * 0.1 s = -9 kg·m/s
• ➡️ F_ort = -9 / 0.1 = -90 N

✅ b) Duvarın topa uyguladığı ortalama kuvvetin büyüklüğü 90 N'dur. (Eksi işareti, kuvvetin topun ilk hareketine ters yönde olduğunu gösterir).