Class 11PhysicsNewton's Laws of Motion and FrictionMix Examples-Newton's Laws of Motion and Friction
Medium$0.1\; kg$ द्रव्यमान वाले पत्थर पर कार्य करने वाले नेट बल का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए,
$(a)$ एक स्थिर ट्रेन की खिड़की से गिराए जाने के तुरंत बाद,
$(b)$ $36\; km/h$ के स्थिर वेग से चल रही ट्रेन की खिड़की से गिराए जाने के तुरंत बाद,
$(c)$ $1\; m/s^2$ के त्वरण से चल रही ट्रेन की खिड़की से गिराए जाने के तुरंत बाद,
$(d)$ $1\; m/s^2$ के त्वरण से चल रही ट्रेन के फर्श पर रखे पत्थर पर,जो ट्रेन के सापेक्ष स्थिर है।
हवा के प्रतिरोध को नगण्य मानें।
$(a)$ एक स्थिर ट्रेन की खिड़की से गिराए जाने के तुरंत बाद,
$(b)$ $36\; km/h$ के स्थिर वेग से चल रही ट्रेन की खिड़की से गिराए जाने के तुरंत बाद,
$(c)$ $1\; m/s^2$ के त्वरण से चल रही ट्रेन की खिड़की से गिराए जाने के तुरंत बाद,
$(d)$ $1\; m/s^2$ के त्वरण से चल रही ट्रेन के फर्श पर रखे पत्थर पर,जो ट्रेन के सापेक्ष स्थिर है।
हवा के प्रतिरोध को नगण्य मानें।
(A) $1\; N$; ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर। पत्थर का द्रव्यमान $m = 0.1\; kg$ है। पत्थर का त्वरण $a = g = 10\; m/s^2$ है। न्यूटन के गति के दूसरे नियम के अनुसार,पत्थर पर कार्य करने वाला नेट बल $F = ma = mg = 0.1 \times 10 = 1\; N$ है। गुरुत्वीय त्वरण हमेशा नीचे की दिशा में कार्य करता है।
$(b)$ $1\; N$; ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर। ट्रेन स्थिर वेग से चल रही है,इसलिए इसका त्वरण शून्य है। एक बार पत्थर गिरा दिए जाने के बाद,उस पर कोई क्षैतिज बल कार्य नहीं करता है। केवल गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करता है,जो $1\; N$ ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर है।
$(c)$ $1\; N$; ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर। एक बार पत्थर गिरा दिए जाने के बाद,वह ट्रेन के संपर्क में नहीं रहता है। ट्रेन के त्वरण के कारण लगने वाला क्षैतिज बल पत्थर पर कार्य करना बंद कर देता है। केवल गुरुत्वाकर्षण बल शेष रहता है,जो $1\; N$ ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर है।
$(d)$ $0.1\; N$; ट्रेन की गति की दिशा में। पत्थर ट्रेन के सापेक्ष स्थिर है,इसलिए वह ट्रेन का $a = 1\; m/s^2$ त्वरण साझा करता है। नेट बल $F = ma = 0.1 \times 1 = 0.1\; N$ है,जो ट्रेन की गति की दिशा में कार्य करता है।
$(b)$ $1\; N$; ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर। ट्रेन स्थिर वेग से चल रही है,इसलिए इसका त्वरण शून्य है। एक बार पत्थर गिरा दिए जाने के बाद,उस पर कोई क्षैतिज बल कार्य नहीं करता है। केवल गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करता है,जो $1\; N$ ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर है।
$(c)$ $1\; N$; ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर। एक बार पत्थर गिरा दिए जाने के बाद,वह ट्रेन के संपर्क में नहीं रहता है। ट्रेन के त्वरण के कारण लगने वाला क्षैतिज बल पत्थर पर कार्य करना बंद कर देता है। केवल गुरुत्वाकर्षण बल शेष रहता है,जो $1\; N$ ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर है।
$(d)$ $0.1\; N$; ट्रेन की गति की दिशा में। पत्थर ट्रेन के सापेक्ष स्थिर है,इसलिए वह ट्रेन का $a = 1\; m/s^2$ त्वरण साझा करता है। नेट बल $F = ma = 0.1 \times 1 = 0.1\; N$ है,जो ट्रेन की गति की दिशा में कार्य करता है।
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