6.System of Particles and Rotational Motion
hard

द्रव्यमान m का एक कण वेग $v$ से क्षैतिज से $45^o$ के कोण पर प्रक्षेपित किया जाता है। जब कण अधिकतम ऊँचाई पर हो, तब प्रक्षेपण बिन्दु के परित: कण के कोणीय संवेग का परिमाण होगा (जहाँ $g =$ गुरुत्वीय त्वरण)

Aशून्य
B$m{v^3}/(4\sqrt 2 g)$
C$m{v^3}/(\sqrt 2 g)$
D$m{v^2}/2g$

Solution

(b) At the highest point, velocity $=v \cos 45^{0}=\frac{v}{\sqrt{2}}$ in horizontal direction
$\text { Momentum }=\frac{m v}{\sqrt{2}}$
$L=$ Angular momentum $=$ Momentum $\times$ Perpendicular distance $L=\frac{m v}{\sqrt{2}(h)}$
Here $h=\frac{v^{2} \sin ^{2} 45^{0}}{2 g}=\frac{v^{2}}{4 g}$
$\therefore L=\frac{m v}{\sqrt{2}} \frac{v^{2}}{4 g}=\frac{m v^{3}}{4 \sqrt{2} g}$
Standard 11
Physics

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$m$ तथा $4 m$ द्रव्यमान वाली दो पतली वृताकार चत्रिकाएँ (discs), जिनकी त्रिज्यायें क्रमशः $a$ तथा $2 a$ हैं, के केन्द्रों को $l=\sqrt{24} a$ लम्बाई की द्रव्यमान-रहित द्रढ़ (rigid) डंडी से जोड़ा गया है। इस समूह को एक मजबूत समतल सतह पर लिटाया गया है और फिसलाये बिना इस तरह से घुमाया गया है कि इसकी कोणीय गति डंडी के अक्ष के गिर्द $\omega$ है। पूरे समूह का बिन्दु ' $O$ ' के गिर्द कोणीय संवेग $\vec{L}$ है (चित्र देखियें)। निम्नलिखित में से कौनसा/कौनसे कथन सत्य है / हैं?

$(A)$ पूरे समूह का संहति-केंद्र $z$-अक्ष के गिर्द कोणीय वेग $\omega / 5$ से घूम रहा है

$(B)$ पूरे समूह के संहति-केंद्र का बिन्दु $O$ के गिर्द कोणीय संवेग का परिमाण $81 ma ^2 \omega$ है

$(C)$ पूरे समूह का उसके संहति-केंद्र के गिर्द कोणीय संवेग का परिमाण $17 ma ^2 \omega / 2$ है

$(D)$ $\vec{L}$ के $z$-घटक का परिमाण $55 m a^2 \omega$ है

normal
(IIT-2016)

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