8000 kg द्रव्यमान का एक रेल इंजन पाँच डिब्बों को, जिनमें से प्रत्येक का द्रव्यमान 2000 kg है, सीधे पटरी पर खींचता है । यदि इंजन 40000 N का बल आरोपित करता है तथा यदि पटरी रेल पर कुल 5000 N का घर्षण बल लगाती है, तो ज्ञात करें (क) नेट त्वरण बल (ख) रेल का त्वरण तथा (ग) डिब्बे 1 द्वारा डिब्बे 2 पर लगाया गया परिणामी बल ।

Explanation

दिया गया है कि
इंजन का द्रव्यमान m = 800 kg ,
प्रत्येक डिब्बे का द्रव्यमान m = 2000 kg ,
डिब्बों की संख्या = 5
इंजन द्वारा आरोपित बल F = 40,000 N तथा
पटरी द्वारा रेल पर लगाया गया कुल घर्षण बल f = - 5000 N
( घर्षण बल f को ऋणात्मक लिया गया है, क्योंकि यह रेल इंजन पर आरोपित बल F के विपरीत लगता है। )
(क) रेल पर आरोपत नेट त्वरण बल
`F = f = 40000 N - 5000 N = 35000 N .`
(ख) रेल का त्वरण
`a = ("नेट त्वरण बल")/("रेल का कुल द्रव्यमान") =(35000 N )/((8000 + 5 xx 2000 )kg ) `
`=(35000 kg m //s ^(2 ))/(18000 kg )= 1.9 m //s ^(2 ). `
(ग ) डिब्बे 1 द्वारा डिब्बे 2 पर लगाया गया परिणामी बल
( न्यूटन के तृतीय गति नियम से )
`F = ma = (2000 kg ) (1.9 m //s ^(2 ))`
`= 3800 kg m //s ^(2 )`
`=3800 N .`