निम्नांकित परिस्थितियों में 0.1 kg द्रव्यमान के पत्थर पर क्रियाशील नेट बल का परिमाण एवं उसकी दिशा ज्ञात करे।
(a) विराम में स्थित रेलगाड़ी की खिड़की से पत्थर को गिराने के तुरंत बाद
(b) `36 km h^(-1)` के एकसमान वेग से गतिशील रेलगाड़ी की खिड़की से पत्थर को गिराने के तुरंत बाद
(c) `2 m s^(-2)` के एकसमान त्वरण से गतिशील रेलगाड़ी की खिड़की से पत्थर को गिराने के बाद
(d) `1 m s^(-2)` के एकसमान त्वरण से गतिशील रेलगाड़ी की फर्श पर रखा पत्थर जब वह रेलगाड़ी के सापेक्ष विराम में हो

Explanation

पत्थर को रेलगाड़ी से मुक्त होते ही उसपर केवल उसका भार m g ऊर्ध्वाधरतः नीचे की ओर लगता है चाहे रेलगाड़ी विराम में हो या एकसमान वेग से या त्वरित गति क्र रही हो। अतः (a), (b) और (c) तीनो परिस्थितियों में पत्थर पर लग रहा नेट बल
प्रश्न से `m = 0.1 kg, g = 10 m s^(-2)`
`:. F = 0.1 kg xx 10 m s^(-2) = 1.0 N` ऊर्ध्वाधरतः नीचे की ओर । स्थिति (d) के लिए पत्थर का कार्यरत तीनो बालो को इसके मुक्त पिंड आरेख (free-body diagram) चित्र 1.4 - 1 में दिखाया गया है । भार mg तथा अभिलंब प्रतिक्रिया N एक - दूसरे से संतुलित है ओर नेट बल केवल रेलगाड़ी की गति की दिशा में स्थैतिक घर्षण बल `F_(r)` होगा, जहाँ `F_(s) = mxx a`

प्रश्न से, m = 0.1 kg तथा `a = 1 m s^(-2)` अतः नेट बल `0.1 kg xx 1 m s^(-2) = 0.1 N` गति की दिषा में।