किसी प्रक्षेप्य के प्रक्षेप-पथ को, भू ?

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3-2.Motion in Plane

hard

किसी प्रक्षेप्य के प्रक्षेप-पथ को, भू पृष्ठ पर $y =2 x -9 x ^{2}$ से निरूपित किया जाता है। यदि, इसे $v_{0}$ चाल द्वारा $\theta_{0}$ कोण पर प्रमोचित किया गया होता तो?

$\left( g =10 ms ^{-2}\right) \text { : }$

A

${\theta _0} = {\cos ^{ - 1}}\,\left( {\frac{1}{{\sqrt 5 }}} \right)$ तथा ${v_0} = \frac{5}{3}\,m{s^{ - 1}}$

B

${\theta _0} = {\cos ^{ - 1}}\,\left( {\frac{2}{{\sqrt 5 }}} \right)$ तथा ${v_0} = \frac{3}{5}\,m{s^{ - 1}}$

C

${\theta _0} = {\sin ^{ - 1}}\,\left( {\frac{2}{{\sqrt 5 }}} \right)$ तथा ${v_0} = \frac{3}{5}\,m{s^{ - 1}}$

D

${\theta _0} = {\sin ^{ - 1}}\,\left( {\frac{1}{{\sqrt 5 }}} \right)$ तथा ${v_0} = \frac{5}{3}\,m{s^{ - 1}}$

(JEE MAIN-2019)

Solution

$\begin{array}{l}
Equation\,of\,trajectory\,is\,given\,as\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y = 2x – 9{x^2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,…\left( A \right)\\
\,\,\,Comparing\,with\,equation\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,y = \,X\,\tan \,\theta – \frac{g}{{2{u^2}{{\cos }^2}\theta }} \cdot {x^2}\,\,\,\,…\left( B \right)\\
\,\,\,\,\,We\,get,\,\tan \,\theta = 2\\
\,\,\,\,\,\,\therefore \,\cos \,\theta = \frac{1}{{\sqrt 5 }}
\end{array}$

$\begin{array}{l}
Also,\,\frac{g}{{2{u^2}{{\cos }^2}\theta }} = 9\\
\Rightarrow \,\,\frac{{10}}{{2 \times 9 \times {{\left( {\frac{1}{{\sqrt 5 }}} \right)}^2}}} = {u^2}\,;\,{u^2} = \frac{{25}}{g}\\
\Rightarrow \,u = \frac{5}{3}\,m/s
\end{array}$

Standard 11

Physics

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