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प्रश्न
10g द्रव्यमान की एक गोली सीधी रेखा में 150 ms−1 के वेग से चलकर एक लकड़ी के गुटके से टकराती है और 0.03 s के बाद रुक जाती है। गोली लकड़ी रुक जाती है। गोली लकड़ी को कितनी दूरी तक भेदेगी? लकड़ी के गुटके द्वारा गोली पर लगाए गए बल के परिमाण की गणना करें।
उत्तर
गोली का द्रव्यमान (m) = 10 g = 0.01 kg
गोली का प्रारंभिक वेग (u) = 150 ms-1
गोली का अंतिम वेग (v) = 0
समय (t) = 0.03 s
गोली पर त्वरण (a) =?
गोली द्वारा तय की गई दूरी (s) =?
लकड़ी के गुटके पर कार्य करने वाला बल (F) =?
(i) v = u + at लागू करने पर,
⇒ 0 = 150 m s-1 + a × 0.3 s
⇒ - a × 0.03 s = 150 m s-1
या a = `- (150 ms^-1)/(0.03s)`
= - 5000 ms-1
लागू करने पर, s = `ut + 1/2 at^2`
= `150 ms^-1 xx 0.03 s + 1/2 xx (-5000 ms^-2) xx (0.03 s)^2`
= 4.5 m - 2.25 m
= 2.25 m
(ii) लागू करने पर, F = ma
गोली पर कार्य करने वाला बल (F)
= 0.01 kg × (- 5000 m s-2)
= - 50 N
ऋण चिन्ह यह दर्शाता है कि लकड़ी का गुटका गोली की गति की दिशा के विपरीत दिशा में बल लगाता है।
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