0.1 kg सहति के पत्थर पर कार्यरत नेट बल का परिमाण व उसकी दिशा निम्नलिखित परिस्थितियों में ज्ञात कीजिए -
(a) पत्थर को स्थिर रेलगाड़ी की खिड़की से गिराने के तुरंत पश्चात् (b) पत्थर को `36 kmh^(-1)` के एकसमान वेग से गतिशील किसी रेलगाड़ी की खिड़की से गिराने के तुरंत पश्चात
(c ) पत्थर को ` 1ms^(-2)` के त्वरण से गतिशील किसी रेलगाड़ी की खिड़की से गिराने के तुरंत पश्चात्
(d) पत्थर `1ms^(-2)` के त्वरण से गतिशील किसी रेलगाड़ी के फर्श पर पड़ा है तथा वह रेलगाड़ी के सापेक्ष विराम में है।
उपरोक्त सभी स्थितियों में वायु का प्रतिरोध उपेक्षणीय मानिए।

Explanation

(a) जब पत्थर को स्थिर रेलगाड़ी की खिड़की से गिराया जाता है तब गिराने के तुरन्त बाद पत्थर पर कार्यरत परिणामी बल
F= पत्थर का भार = mg = 0.1 x 9.8
= 0.98 न्यूटन (ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर)
(b) इस स्थिति में रेलगाड़ी की गति के कारण पत्थर पर कोई बल क्रियाशील नहीं होता है। अतः पत्थर पर कार्यरत परिणामी बल
F = mg = 0.1 x 9.8 = 0.98 न्यूटन (ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर)
(c) पत्थर क्षैतिज दिशा में अतिरिक्त बल F. का अनुभव करेगा
अर्थात्
F = ma = 0.1 x 1 = 0.1 न्यूटन
पत्थर को गिराया गया है अतः बल F क्रियाशील नहीं होगा। इस प्रकार पत्थर पर कार्यरत परिणामी बल
F=mg= 0.1 x 9.8 = 0.98 न्यूटन (ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर)
(d) इस स्थिति में पत्थर का भार ऊर्ध्वारतः प्रतिक्रिया बल से संतुलित हो जाता है। अतः पत्थर पर कार्यरत परिणामी बल
F = ma = 0.1 x 1 = 0.1 न्यूटन (क्षैतिज दिशा में)