0.5 kg kütleli bir cisim durgun halden harekete başlayarak 8 m/s hıza ulaşıyor. Cismin momentum değişimi ve uygulanan itme için ne söylenebilir?
A) İtme 4 N·s, momentum değişimi 4 kg·m/sSevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için momentum ve itme kavramlarını hatırlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:
Momentum ($p$), bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır. Yani $p = m \cdot v$.
Cisim durgun halde olduğu için ilk hızı $0 \text{ m/s}$'dir. Bu durumda ilk momentumu:
$p_i = m \cdot v_i = 0.5 \text{ kg} \cdot 0 \text{ m/s} = 0 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$
Cisim $8 \text{ m/s}$ hıza ulaştığına göre son momentumu:
$p_f = m \cdot v_f = 0.5 \text{ kg} \cdot 8 \text{ m/s} = 4 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$
Momentum değişimi, son momentum ile ilk momentum arasındaki farktır:
$\Delta p = p_f - p_i = 4 \text{ kg} \cdot \text{m/s} - 0 \text{ kg} \cdot \text{m/s} = 4 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$
Fizikte, bir cisme uygulanan itme (impulse), cismin momentum değişimine eşittir. Bu, İtme-Momentum Teoremi olarak bilinir. Yani $I = \Delta p$.
Momentum değişimini $4 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$ bulduğumuza göre, uygulanan itme de bu değere eşit olacaktır. İtmenin birimi Newton-saniye ($N \cdot s$) olup, $1 \text{ N} \cdot \text{s} = 1 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$ eşitliği geçerlidir.
$I = \Delta p = 4 \text{ N} \cdot \text{s}$
Cismin momentum değişimi $4 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$ ve uygulanan itme $4 \text{ N} \cdot \text{s}$ olarak bulunmuştur.
Bu sonuçlar seçeneklerle karşılaştırıldığında, A seçeneğinin doğru olduğunu görüyoruz.
Cevap A seçeneğidir.
