8 kg द्रव्यमान की एक गेंद, 15 m/s की चाल से विरामावस्था में स्थित 22 kg के स्प्रिंग बंदूक में प्रवेश करती है। यदि सतह घर्षण रहित हैं और स्प्रिंग द्रव्यमानहीन है, तो गेंद के बंदूक के सापेक्ष गति करना बंद करने के बाद बंदूक की चाल ज्ञात करें।

प्रयुक्त अवधारणा:

इस समस्या में रैखिक संवेग के संरक्षण के सिद्धांत शामिल हैं। चूँकि सतह घर्षण रहित हैं और स्प्रिंग द्रव्यमानहीन है, इसलिए निकाय पर कोई बाहरी बल कार्य नहीं कर रहा है।

संवेग संरक्षण का नियम बताता है:

प्रारंभिक संवेग = अंतिम संवेग

संघट्ट से पहले:

गेंद का द्रव्यमान, m₁ = 8 kg

गेंद का प्रारंभिक वेग, v₁ = 15 m/s

बंदूक का द्रव्यमान, m₂ = 22 kg

बंदूक का प्रारंभिक वेग, v₂ = 0

गणना:

संवेग संरक्षण समीकरण का उपयोग करने पर:

⇒ (m1 v1) + (m2 v2) = (m1 + m2) v

⇒ (8 × 15) + (22 × 0) = (8 + 22) v

⇒ 120 = 30v

⇒ v = 4 m/s

गेंद के बंदूक के सापेक्ष गति करना बंद करने के बाद बंदूक की चाल 4 m/s है।

सही विकल्प: विकल्प 2 है।