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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।
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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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