Momentum Time E96F47
1. مسئله: جسمی به جرم ۳ کیلوگرم روی محور x ها قرار دارد و نیروی خالص متغیری به صورت $$F=2-2t$$ بر آن وارد میشود. تکانه جسم در چه لحظهای برابر با ۲۴ کیلوگرم متر بر ثانیه خواهد شد؟
2. فرمول: تکانه $$p$$ برابر است با انتگرال نیروی وارد بر جسم نسبت به زمان:
$$p=\int F dt$$
3. محاسبه تکانه:
$$p=\int (2-2t) dt=2t - t^2 + C$$
4. چون جسم ابتدا ساکن است، تکانه اولیه صفر است، پس $$C=0$$.
5. معادله تکانه:
$$p=2t - t^2$$
6. مقدار تکانه داده شده است: $$p=24$$، پس:
$$24=2t - t^2$$
7. معادله درجه دوم:
$$t^2 - 2t + 24=0$$
8. حل معادله درجه دوم با فرمول کلی:
$$t=\frac{2 \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \times 1 \times 24}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{4 - 96}}{2}$$
9. چون دلتا منفی است، ریشه حقیقی ندارد. بنابراین باید بررسی کنیم آیا اشتباهی در محاسبات است.
10. بازبینی: معادله تکانه باید به صورت $$p=\int F dt = \int (2-2t) dt = 2t - t^2 + C$$ درست است.
11. مقدار تکانه ۲۴ را جایگذاری میکنیم:
$$24 = 2t - t^2$$
12. بازنویسی:
$$t^2 - 2t + 24 = 0$$
13. دلتا:
$$\Delta = (-2)^2 - 4 \times 1 \times 24 = 4 - 96 = -92 < 0$$
14. نتیجه: تکانه ۲۴ در هیچ لحظه حقیقی اتفاق نمیافتد.
15. بررسی گزینهها: ممکن است مقدار تکانه داده شده اشتباه باشد یا سوال به صورت دیگری باشد.
16. اگر مقدار تکانه ۲۴ را به صورت $$p=24$$ در نظر بگیریم، جواب حقیقی وجود ندارد.
17. اگر سوال مربوط به مقدار دیگری باشد، لطفاً مقدار دقیق را اعلام کنید.
---
slug: "momentum-time"
subject: "physics"
desmos: {"latex":"y=2t - t^2","features":{"intercepts":true,"extrema":true}}
q_count: 1