गुरुत्वाकर्षण

उदाहरण 2

views

3:35
उदाहरण 2) एक टेनिसचा चेंडू वर फेकला व तो 4.05m(मीटर) उंचीपर्यंत पोचून खाली आला. त्याचा सुरुवातीचा वेग किती होता? त्याला खाली येण्यास एकूण किती वेळ लागेल? g चे मुल्य 10m/s2 ( मीटर प्रती सेकंड वर्ग) दिलेली माहिती: चेंडूचा वर जाताना अंतिम वेग, v = 0,चेंडूने पार केलेले अंतर s =4.05m, चेंडूचे त्वरण a = -g(ऋण g) = -10m/s2( मीटर प्रती सेकंद वर्ग) न्यूटनच्या तिसऱ्या समीकरणानुसार, अंतिम वेगाचा वर्ग=सुरुवातीच्या वेगाचा वर्ग + 2 x त्वरण x विस्थापन म्हणजेच v2 = u2 + 2as ∴ 0 = u2 + 2 x (-10) x 4.05 ∴ 0 = u2 + (-20) x 4.05 ∴ 0 = u2 – 81∴u2 = 81u = 9 m/s ∴ चेंडूचा आरंभीचा वेग u = 9 m/s (मीटर/सेकंद) आहे. आता आपण चेंडूची खाली येतानाची क्रिया पाहूया.समजा, चेंडू t वेळात खाली येतो. चेंडूचा आरंभीचा वेग = 0m/s(मीटर प्रती सेकंद),चेंडूने पार केलेले अंतर = 4.05m(मीटर),चेंडूचे त्वरण व त्याचा वेग एकाच दिशेने असल्याने a = g = 10m/s2 (मीटर प्रती सेकंद वर्ग) आहे.∴ न्यूटनच्या दुसऱ्यासमीकरणाप्रमाणे, s = ut + 1/(2 ) at2 असतो. ∴ 4.05 = 0 + 1/(2 ) x 10 x t2∴ 4.05 = 5 t2 ∴ t2= 4.05/5= 0.81 = 0.9s सेकंद ∴ चेंडूला खाली येण्यास 0.9 सेकंद लागतील. त्याला वर जाण्यासही तितकाच वेळ लागेल. ∴ चेंडूला लागणारा एकूण वेळ = 2 x 0.9 = 1.8 सेकंद आहे.