Pyq- भौतिकी के मूलभूत यांत्रिक सिद्धांतों पर आधारित प्रयोग

• 2017 NEET भौतिकी प्रश्न 13:

दो ब्लॉकों के बीच एक छोटी छोटी धातु जल्दबाजी (बिना द्रव्यमान के) जो धातु जल्दबाजी k के साथ जुड़ी हुई है, एक दूसरे से जुड़ी है। ब्लॉकों को एक चिकनी क्षैतिज सतह पर रखा गया है। प्रारंभिक रूप से ब्लॉकों की गति शून्य है और धातु जल्दबाजी अवरुद्ध नहीं है। फिर द्रव्यमान M वाले ब्लॉक पर एक स्थिर बल F शुरू कर देता है।

(ए) धातु जल्दबाजी की अधिकतम विस्तार ज्ञात कीजिए।

धातु जल्दबाजी के अधिकतम विस्तार को x मान लीजिए। प्रणाली की कुल यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित है। प्रणाली की प्रारंभिक यांत्रिक ऊर्जा शून्य है। प्रणाली की अंतिम यांत्रिक ऊर्जा $\frac{1}{2}kx^2 + \frac{1}{2}Mv^2$ है। दोनों को समान करने पर, हमें $x = \frac{F}{k}$ मिलता है।

(बी) प्रणाली के केंद्र क्षेत्र की त्वरण ज्ञात कीजिए।

प्रणाली के केंद्र क्षेत्र प्रारंभिक रूप से निष्क्रिय है। प्रणाली पर कार्य करने वाला कुल बाह्य बल $F$ है। इसलिए, प्रणाली के केंद्र क्षेत्र की त्वरण $\frac{F}{m+M}$ है।

(ग) द्रव्यमान m वाले ब्लॉक की अधिकतम गति ज्ञात कीजिए।