1.

एक वलय (द्रव्यमान 0.3 किग्रा, त्रिज्या 0.1 मीटर ) तथा एक ठोस बेलन (द्रव्यमान 0.4 किग्रा, त्रिज्या 0.1 मीटर) समान गतिज ऊर्जा से एक क्षैतिज तल पर एक साथ छोड़े जाते हैं। दोनों पिण्ड बिना फिसले लुढ़कते हुए एक दीवार की ओर जा रहे हैं जिसकी दूरी दोनों से समान है। कौन-सा पिण्ड दीवार तक पहले पहुँचेगा?

Answer» क्षैतिज तल पर बिना फिसले लुढ़कते हुए-
वलय की कुल ऊर्जा का सूत्र `K=1/2Mv^(2)+1/2Iomega^(2)`
`=1/2Mv^(2)+1/2(MR^(2))omega^(2)`
`=1/2Mv^(2)+1/2Mv^(2)=Mv^(2)`
ठोस बेलन की कुल ऊर्जा का सूत्र
`K=1/2Mv^(2)+1/2Iomega^(2)`
`=1/2Mv^(2)+1/2(1/2MR^(2))omega^(2)`
`=1/2Mv^(2)+1/4Mv^(2)`
`=3/4Mv^(2)`
प्रश्नानुसार, दोनों को कुल ऊर्जा समान है। यदि वलय का द्रव्यमान `M_(1)`, वेग `v_(1)`, तथा बेलन का द्रव्यमान `M_(2)`, वेग `v_(2)` हो तो-
`K=M_(1)v_(1)^(2)=3/4M_(2)v_(2)^(2)`
`0.3v_(1)^(2)=3/4(0.4)v_(2)^(2)`
`v_(1)=v_(2)`
दोनों के वेग समान हैं अत: दोनों दीवार तक साथ-साथ पहुँचेगे।


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