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4-1.Newton's Laws of Motion
medium
$15\, m s ^{-1}$ चाल से क्षैतिजत: प्रवाहित कोई जलधारा $10^{-2} m ^{2}$ अनुप्रस्थ काट की किसी नली से बाहर निकलती है तथा समीप की किसी ऊर्ध्वांधर दीवार से टकराती है। जल की टक्कर द्वारा, यह मानते हुए कि जलधारा टकराने पर वापस नहीं लौटती, दीवार पर आरोपित बल ज्ञात कीजिए।
A$1500$
B$1125$
C$4500$
D$2250$
Solution
Speed of the water stream, $v=15 \,m / s$
Cross-sectional area of the tube, $A=10^{-2}\, m ^{2}$
Volume of water coming out from the pipe per second,
$V=A v=15 \times 10^{-2} \,m ^{3} / s$
Density of water, $\rho=10^{3}\, kg / m ^{3}$
Mass of water flowing out through the pipe per second $=\rho \times V=150 \,kg / s$
The water strikes the wall and does not rebound. Therefore, the force exerted by the water on the wall is given by Newton's second law of motion as:
$F=$ Rate of change of momentum $=\frac{\Delta P}{\Delta t}$ $=\frac{m v}{t}$
$=150 \times 15=2250\, N$
Cross-sectional area of the tube, $A=10^{-2}\, m ^{2}$
Volume of water coming out from the pipe per second,
$V=A v=15 \times 10^{-2} \,m ^{3} / s$
Density of water, $\rho=10^{3}\, kg / m ^{3}$
Mass of water flowing out through the pipe per second $=\rho \times V=150 \,kg / s$
The water strikes the wall and does not rebound. Therefore, the force exerted by the water on the wall is given by Newton's second law of motion as:
$F=$ Rate of change of momentum $=\frac{\Delta P}{\Delta t}$ $=\frac{m v}{t}$
$=150 \times 15=2250\, N$
Standard 11
Physics