આકૃતિ માં બતાવ્યા મુજબ ત્રણ દળો $m,\,2\,m$ અને $3\,m$ $x-y$સમતલ માં અનુક્રમે $3\,u,\,2\,u\,$ અને $u$ ઝડપથી ગતિ કરે છે. ત્રણેય દળો એકજ બિંદુ $P$ એ સંઘાત પામે છે અને એકબીજા સાથે ચોંટી જાય છે. તો પરિણામી દળ નો વેગ કેટલો હશે?
  • A$\frac{u}{{12}}\left( {\hat i\, + \,\sqrt 3 \hat j} \right)$
  • B$\frac{u}{{12}}\left( {\hat i\, - \,\sqrt 3 \hat j} \right)$
  • C$\frac{u}{{12}}\left( {-\hat i\, + \,\sqrt 3 \hat j} \right)$
  • D$\frac{u}{{12}}\left( {-\hat i\, - \,\sqrt 3 \hat j} \right)$
JEE MAIN 2014, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
From the law of consevation of momentum we know that,

\(\begin{array}{l}
{m_1}{u_1} + {m_2}{u_2} + ...... = {m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} + ....\\
Given\,{m_1}\, = \,m,{m_2} = 2m\,and\,{m_3} = 3m\\
and\,{u_1} = 3u,\,{u_2} = 2u\,and\,{u_3} = u
\end{array}\)

Let the velocity when the stick \(= \overrightarrow v \)

Then, according to question,

\(\begin{array}{l}
m \times 3u\left( i \right) + 2m \times 2u\left( { - \hat i\cos {{60}^ \circ } - \hat j\sin {{60}^ \circ }} \right)\\
 + 3\,m \times u\left( { - \hat i\cos {{60}^ \circ } + \hat j\sin {{60}^ \circ }} \right)\\
 = \left( {m + 2m + 3m} \right)\,\overrightarrow v \\
 \Rightarrow \,3mu\hat i - 4mu\frac{{\hat i}}{2} - 4mu\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2}\hat j} \right) - 3mu\frac{{\hat i}}{2}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + 3mu\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2}\hat j} \right) = 6m\,\overrightarrow v \\
 \Rightarrow \,mu\hat i\, - \frac{3}{2}mu\hat i - \frac{{\sqrt 3 }}{2}mu\hat j = 6m\,\overrightarrow v \\
 \Rightarrow \frac{1}{2}mu\hat i - \frac{{\sqrt 3 }}{2}mu\hat j = 6m\,\overrightarrow v \\
 \Rightarrow \,\overrightarrow v  = \frac{u}{{12}}\,\left( { - \hat i - \sqrt 3 \hat j} \right)
\end{array}\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    $40 kg$  ના પદાર્થનો વેગ $ 4 m/s$ છે.અને $60 kg$ ના પદાર્થનો વેગ $ 2 m/s $ છે.બંને વચ્ચે અસ્થિતિસ્થાપક સંધાત થાય,તો ગતિઊર્જામાં કેટલા ......... $J$ ઘટાડો થશે?
    View Solution
  • 2
    એક પવન સંચાલિત જનરેટર પવન ઉર્જા ને વિદ્યુતઉર્જામાં રુપાંતરીત કરે છે.ધારો કે જનરેટર તેના પાંખિયા દ્વારા પવનઉર્જાના ઘર્ષણ ને વિદ્યુત ઉર્જા માં રુપાંતરીત કરે છે.પવનની ઝડપ $v$ માટે, મેળવેલ વિદ્યુત પાવર કઈ રીતે સમપ્રમાણ માં હશે?
    View Solution
  • 3
    કોઈ સ્પ્રિંગ ને સમક્ષિતિજ ઘર્ષણ રહિત સપાટી પર આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે બે $m_1$ અને $m_2$ દળ ધરાવતા બે બ્લોક ની વચ્ચે સંકોચન કરવવામાં આવે છે. જ્યારે બ્લોક ને મુક્ત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેનો પ્રારંભિક વેગ $v_1$ and $v_2$ છે. સ્થિર થયા પહેલા બ્લોક દ્વારા કાપેલ અંતર અનુક્રમે $x_1$ અને $x_2$  હોય તો $\left( {\frac{{{x_1}}}{{{x_2}}}} \right)$ નો ગુણોત્તર શું થાય?
    View Solution
  • 4
    સ્થિર સ્થિતિમાં રહેલા પદાર્થ પાસે શું હશે ?
    View Solution
  • 5
    $2000 kg$ દળની એક ગાડી $1$ મિનિટમાં $30m$ અંતર સુધી એક ક્રેન દ્વારા ઉંચકવામાં આવી છે. બીજી ક્રેન આ જ ક્રિયા $2$ મિનિટમાં કરે છે. દરેક ક્રેઈનને આપવામાં આવતો પાવર અનુકમે ..... હશે.
    View Solution
  • 6
    $m$ દળનાં એક કણને $u$ ઝડપે જમીનના સમક્ષિતિજ સાથે $\theta$ કોણે પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવે છે. તેની ઊર્ધ્વગતિ દિશામાં ગતિ દરમિયાન ગુરુત્વાકર્ષણ વડે થયેલ કાર્ય કેટલું હશે?
    View Solution
  • 7
    $\left(3 x^2+2 x-5\right) \mathrm{N}$ જેટલું બળ વસ્તુને $x=2 \mathrm{~m}$ થી $x=4 \mathrm{~m}$ આગળ ખસેડે છે. બળ દ્વારા થતું કાર્ય ............ $J$ હશે.
    View Solution
  • 8
    આકૃતિમાં બતાવ્યા અનુસાર, અહી એક કણની સ્થિતિઉર્જા $U$ નો તેના ઉગમબિંદુથી સ્થાન $x$ વિદુદ્ધનો આલેખ દર્શાવેલ છે. નીચેનામાંથી ક્યુ વિધાન સાયું છે. કણ એ
    View Solution
  • 9
    $5 : 3 $ વજનનો ગુણોત્તર ઘરાવતા બે માણસ પગથીયા ચડવાના સમયનો ગુણોત્તર $ 11 : 9$  હોય,તો પાવરનો ગુણોત્તર શોધો.
    View Solution
  • 10
    આકૃતિ માં દર્શાવ્યા મુજબ, એક પદાર્થને લીસા ટ્રેક ઉપર $A$ સ્થાને થી છોડવામાં આવે છે. જ્યારે પદાર્થ $B$ પર પહોંચે છે, ત્યારે ટ્રેક વડે તેના પર લાગેલ લંબપ્રતિક્રિયા બળ ....... છે?
    View Solution