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JEE Mains · Physics · STD 11 - कार्य, ऊर्जा और शक्ति
  • JEE Mains 2020
  • कठिन
  • संख्यात्मक

द्रव्यमान \(m , 2 \,m , 4 \,m\) व \(8\, m\) के ब्लॉको को किसी घर्षणरहित फर्श पर एक रेखा में व्यवस्थित किया गया है। समान रेखा के अनुदिश \(v\) चाल से गतिशील \(m\) द्रव्यमान का एक अन्य ब्लॉक द्रव्यमान \(m\) से पूर्णतया अप्रत्यास्थ टक्कर करता है। होने वाली सभी तदोपरान्त टक्करें भी पूर्णतया अप्रत्यास्थ है। जितने समय में \(8\, m\) द्रव्यमान वाला अंतिम ब्लॉक गति करना प्रारम्भ करता है; कुल ऊर्जा ह्यस मूल ऊर्जा का \(p\, \%\) होता है। ' \(p\) ' का लगभग मान है।

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सही उत्तर

(D) \(94\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

All collisions are perfectly inelastic, so affer the final collision, all blocks are moving together. So let the final velocity be \(v^{\prime},\) so on applying momentum conservation:

\(mv =16 m v ^{\prime} \Rightarrow v ^{\prime}= v / 16\)

Now initial energy \(E _{1}=\frac{1}{2} mv ^{2}\)

Final energy \(: E _{ f }=\frac{1}{2} \times 16 m \times\left(\frac{ v }{16}\right)^{2}\)

\(\Rightarrow E _{ f }=\frac{1}{2} m \frac{ v ^{2}}{16}\)

Energy loss : \(E _{ i }- E _{ f }\)

\(\Rightarrow \frac{1}{2} mv ^{2}-\frac{1}{2} m \frac{ v ^{2}}{16}\)

\(\Rightarrow \frac{1}{2} mv ^{2}\left[1-\frac{1}{16}\right] \Rightarrow \frac{1}{2} mv ^{2}\left[\frac{15}{16}\right]\)

\(\% p=\frac{\text { Energy loss }}{\text { Original energy }} \times 100\)

\(=\frac{\frac{1}{2} mv ^{2}\left[\frac{15}{16}\right]}{\frac{1}{2} mv ^{2}} \times 100=93.75 \%\)

\(\Rightarrow\) Value of \(P\) is close to \(94\)

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