2.Motion in Straight Line
medium

किसी बहुमंजले भवन की ऊपरी छत से कोई गेंद् $20\, m s ^{-1}$ के वेग से ऊपर की और ऊधर्वाधर दिशा में फेंकी गई है । जिस बिंदु से गेंद फेंकी गई है धरती से उसकी ऊंचाई $25.0\, m$ है । गेंद धरती से टकराने के पहले कितना समय लेगी ? $g=10 m s ^{-2}$

A

$3$

B

$2$

C

$5$

D

$7$

Solution

Let us take the $y$ -axis in the vertically upward direction with zero at the ground

$\text { Now } v_{o} =+20 \mathrm{m} \mathrm{s}^{-1}$

$a =-g=-10 \mathrm{m} \mathrm{s}^{-2}$

$v =0 \mathrm{m} \mathrm{s}^{-1}$

If the ball rises to height $y$ from the point of launch, then using the equation

$v^{2}=v_{0}^{2}+2 a\left(y-y_{0}\right)$

we get

$0=(20)^{2}+2(-10)\left(y-y_{0}\right)$

Solving, we get, $\left(y-y_{0}\right)=20 \mathrm{m}$

we split the path in two parts: the upward motion (A to B) and the downward motion (B to C) and calculate the corresponding time taken $t_{1}$ and $t_{2}$. Since the velocity at $B$ is zero, we have

$v=v_{0}+a t$

$0=20-10 t_{1}$

Or, $\quad t_{1}=2 \mathrm{s}$

This is the time in going from $A$ to $B$. From $B$, or the point of the maximum height, the ball falls freely under the acceleration due to gravity. The ball is moving in negative $y$ direction. We use equation

$y=y_{0}+v_{0} t+\frac{1}{2} a t^{2}$

We have, $y_{0}=45 \mathrm{m}, y=0, v_{0}=0, a=-g=-10 \mathrm{ms}^{-2}$

$0=45+(1 / 2)(-10) t_{2}^{2}$

Solving, we get $t_{2}=3 s$

Therefore, the total time taken by the ball before it hits the ground $=t_{1}+t_{2}=2 s+3 s=5 s$

Standard 11
Physics

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प्रतिक्रिया काल : कभी-कभी हमारे सामने ऐसी परिस्थिति पैदा हो जाती है कि हमसे तत्षण कार्यवाही की अपेक्षा की जाती है किंतु अनुक्रिया व्यक्त करने में हमसे कुछ समय लग जाता है । प्रतिक्रिया काल किसी व्यक्ति को कोई घटनाक्रम देखने में, उसके विषय में सोचने में तथा कार्यवाही करने में लगने वाला समय है । उदाहरणस्वरूप, मान लीजिए कि कोई व्यक्ति सड़क पर कार चला रहा है और अचानक रास्ते में एक लड़का सामने आ जाता है तो कार में तेजी से ब्रेक लगाने के पहले व्यक्ति को जो समय लग जाता है, उसे प्रतिक्रिया काल कहेंगे । प्रतिक्रिया काल परिस्थिति की जटिलता एवं व्यक्ति विशेष पर निर्भर करता है ।

आप स्वयं का प्रतिक्रिया काल एक साधारण प्रयोग द्वारा माप सकते हैं । आप अपने मित्र को एक रूलर दे और उससे कहें कि वह आपके हाथ के अंगूठे और तर्जनी के बीच की खाली जगह से रूलर ऊर्ध्वाधर दिशा में गिरा दे (चित्र) । ज्योंही रूलर को छोड़ा जाए आप उसे पकड़ लें । इन दोनों घटनाओं ( रूलर को छोड़ने तथा आपके द्वारा पकड़ने ) के बीच लगे समय $t$ तथा रूलर द्वारा चली गई दूरी $d$ को नाप लें । किसी विशेष उदाहरण में $d=21.0$ $cm$ है तो प्रतिक्रिया काल की गणना कीजिए

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