Momentum (Çizgisel momentum) nedir (P = m.v) Test 1

Durmakta olan 0.5 kg kütleli bir topa, vurulduğunda 20 m/s hız kazandırılıyor. Topun momentum değişimi kaç kg·m/s'dir?

A) 0.5
B) 10
C) 20
D) 40

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir cismin momentumundaki değişimi hesaplamamız isteniyor. Momentum, bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır ve cismin hareket miktarını gösterir. Momentumdaki değişim ise, cismin hareket durumundaki farklılığı ifade eder. Şimdi adım adım çözümleyelim:

• Adım 1: Soruda Verilen Bilgileri Belirleyelim.

  Öncelikle, soruda bize hangi değerlerin verildiğini net bir şekilde yazalım:

  • Topun kütlesi ($m$): $0.5 \text{ kg}$
  • Topun ilk hızı ($v_i$): Durmakta olduğu için $0 \text{ m/s}$
  • Topun son hızı ($v_f$): Vurulduktan sonra $20 \text{ m/s}$
• Adım 2: Momentum Kavramını Hatırlayalım.

  Momentum ($p$), bir cismin kütlesi ($m$) ile hızının ($v$) çarpımıdır. Formülü şu şekildedir:

  $p = m \cdot v$

  Momentumun birimi $\text{kg} \cdot \text{m/s}$'dir.

• Adım 3: Topun İlk Momentumunu ($p_i$) Hesaplayalım.

  Top başlangıçta durduğu için ilk hızı $0 \text{ m/s}$'dir. Bu durumda ilk momentumu:

  $p_i = m \cdot v_i$

  $p_i = 0.5 \text{ kg} \cdot 0 \text{ m/s}$

  $p_i = 0 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$

• Adım 4: Topun Son Momentumunu ($p_f$) Hesaplayalım.

  Topa vurulduktan sonra $20 \text{ m/s}$ hız kazandığına göre, son momentumu:

  $p_f = m \cdot v_f$

  $p_f = 0.5 \text{ kg} \cdot 20 \text{ m/s}$

  $p_f = 10 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$

• Adım 5: Momentum Değişimini ($\Delta p$) Hesaplayalım.

  Momentum değişimi, son momentumdan ilk momentumun çıkarılmasıyla bulunur. Formülü şu şekildedir:

  $\Delta p = p_f - p_i$

  Şimdi bulduğumuz değerleri yerine koyalım:

  $\Delta p = 10 \text{ kg} \cdot \text{m/s} - 0 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$

  $\Delta p = 10 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$

Buna göre, topun momentum değişimi $10 \text{ kg} \cdot \text{m/s}$'dir.

Cevap B seçeneğidir.