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नीचे दिए गए चित्र के अनुसार, किसी सर्कस में एक निष्पादक/प्रदर्शक एक सेब को $45 \,m$ की ऊंचाई पर स्थित एक छल्ले की ओर फेंकता है जिसे ऊपर स्थित किसी दूसरे प्रदर्शक ने पकड़ा हुआ है. फेकनेवाला प्रदर्शक छल्ले की ओर निशाना साधता है और $24 \,m / s$ की चाल से सेब को फेकता है. जिस क्षण फेंकने-वाले के हाथ से सेब निकलता है उसी क्षण दूसरा प्रदर्शक छल्ले को छोड़ देता है. छल्ला सीधे नीचे की ओर गिरता है. भूमी की सतह से ........... $m$ ऊंचाई पर सेब छल्ले से होकर गुजरेगा?

$21$
$22$
$23$
$24$
Solution

(b)
Given, velocity of projection of apple, $v=24 \,m / s$
Distance between point of projection and hoop is given by
$A C=\sqrt{(25)^2+(45)^2}=\sqrt{2650} m$
So, time taken by the ball to the hoop,
$t=\frac{\sqrt{2650}}{24}$ $s$
The distance covered by hoop is
$s=\frac{1}{2} g t^2=\frac{1}{2} \times 10 \times(\frac{\sqrt{2650}}{{24}})^2$
$=5 \times \frac{2650}{576}=\frac{13250}{576}$
$\therefore$ Height above the ground where apple go through the hoop is
$H=45-\frac{13250}{576}$
$=\frac {12670}{576}\simeq 22 \,m$