4-1.Newton's Laws of Motion
hard

विराम में स्थित द्रव्यमान $M$ के किसी कण पर कोई ऐसा बल आरोपित किया गया है जिसकी दिशा नियत है परन्तु परिमाण नीचे दिए गए संबंध के अनुसार विचरण करता है

$F=F_{0}\left(1-\left(\frac{t-T}{T}\right)^{2}\right)$

यहाँ $F _{0}$ और $T$ स्थिरांक हैं। बल केवल समय अन्तराल, $2 T$ के लिए कार्य करता है। $2 T$ समय के पश्चात इस कण का वेग $v$ होगा।

A

$\frac{{F}_{0} {T}}{3 {M}}$

B

$\frac{{F}_{0} {T}}{2 {M}}$

C

$\frac{2{F}_{0} {T}}{{M}}$

D

$\frac{4 {F}_{0} {T}}{3 {M}}$

(JEE MAIN-2021)

Solution

${t}=0, {u}=0$

As given

${a}=\frac{{F}_{0}}{{M}}-\frac{{F}_{{o}}}{{MT}^{2}}({t}-{T})^{2}=\frac{{dv}}{{dt}}$

$\int_{0}^{v} {d} v=\int_{t=0}^{2 T}\left(\frac{F_{o}}{M}-\frac{F_{0}}{M T^{2}}(t-T)^{2}\right) d t$

$V=\left[\frac{F_{0}}{M} t\right]_{0}^{2 T}-\frac{F_{0}}{M T^{2}}\left[\frac{t^{3}}{3}-t^{2} T+T^{2} t\right]_{0}^{2 T}$

${V}=\frac{4 {F}_{0} {T}}{3 {M}}$

Standard 11
Physics

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