8 kg द्रव्यमान की एक गेंद, 15 m/s की गति से विराम अवस्था में स्थित 22 kg के स्प्रिंग बंदूक में प्रवेश करती है। यदि सतह घर्षण रहित हैं और स्प्रिंग द्रव्यमानहीन है, तो गेंद के बंदूक के सापेक्ष गति करना बंद करने के बाद बंदूक की गति निर्धारित करें।

प्रयुक्त अवधारणा:

इस समस्या में रैखिक संवेग के संरक्षण के सिद्धांत शामिल हैं। चूँकि सतह घर्षण रहित हैं और स्प्रिंग द्रव्यमानहीन है, इसलिए सिस्टम पर कोई बाहरी बल कार्य नहीं कर रहा है।

संवेग संरक्षण का नियम बताता है:

प्रारंभिक संवेग = अंतिम संवेग

टक्कर से पहले:

गेंद का द्रव्यमान, m₁ = 8 kg

गेंद का प्रारंभिक वेग, v₁ = 15 m/s

बंदूक का द्रव्यमान, m₂ = 22 kg

बंदूक का प्रारंभिक वेग, v₂ = 0

गणना:

संवेग संरक्षण समीकरण का उपयोग करते हुए:

⇒ (m₁ v₁) + (m₂ v₂) = (m₁ + m₂) v

⇒ (8 x 15) + (22 x 0) = (8 + 22) v

⇒ 120 = 30v

⇒ v = 4 m/s

गेंद के बंदूक के सापेक्ष गति करना बंद करने के बाद बंदूक की गति 4 m/s है।

सही विकल्प: विकल्प 2