हाथ द्वारा एक बल लगाकर ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर एक 0.2 किग्रा द्रव्यमान की गेंद को फेंका जाता है। यदि बल लगाते समय हाथ 0.2 मी गति करता हो और गेंद 2 मी ऊँचाई तक और ऊपर जाती हो, तब बल का परिमाण ज्ञात कीजिए `g=10" मी/से"^(2)` ले

Options

A. 16 न्यूटन
B. 20 न्यूटन
C. 22 न्यूटन
D. 4 न्यूटन

Answer

C

Explanation

स्थिति चित्रानुसार प्रदर्शित है। प्रारम्भ में गेंद P पर है। हाथ द्वारा P से A तक तथा A से B तक बल आरोपित किया जाता है। माना दूरी PA के दौरान गेंद का त्वरण `a" मी/से"^(2)` (माना नियत है) ऊपरी दिशा में है तथा A पर गेंद का वेग v मी/से है।
तब PA के लिए, `v^(2)=0^(2)pm2axx0.2" "...(i)`
AB के लिए
`0=v^(2)-2xxgxx2`
`implies v^(2)=4g`
अतः समी (i) द्वारा,
`a=(4g)/(0.4)=10g=100" मी/से"^(2)`
PA के दौरान, गेंद का मुक्त पिण्ड आरेख चित्रानुसार है।

`F=mg=ma`
`impliesF=m(g+a)=0.2(11g)=22` न्यूटन
वैकल्पिक हल
कार्य-ऊर्जा प्रमेय से अनुसार,
`W_(mg)+W_(F)=0`
`implies-mgxx2.2+Fxx0.2=0`
`F=22` न्यूटन