400 ग्राम द्रव्यमान की एक गेंद 5 मी ऊँचाई

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$400$ ग्राम द्रव्यमान की एक गेंद $5$ मी ऊँचाई से नीचे गिरायी जाती है। पृथ्वी तल पर खड़ा हुआ एक लड़का गेंद पर बल्ले से उध्र्वाधर ऊपर की ओर $ 100 \,N$ के औसत बल से प्रहार करता है। प्रहार के पश्चात् यदि गेंद द्वारा प्राप्त उध्र्वाधर ऊँचाई $20$ मी है, तो वह समय जब गेंद बल्ले के संपर्क में रहती है,   ........... $\sec$ होगा $[g = 10\,m/{s^2}]$

A

$0.12$

B

$0.08$

C

$0.04 $

D

$12 $

$400$ ग्राम द्रव्यमान की एक गेंद $5$ मी ऊँचाई से नीचे गिरायी जाती है। पृथ्वी तल पर खड़ा हुआ एक लड़का गेंद पर बल्ले से उध्र्वाधर ऊपर की ओर $ 100 \,N$ के औसत बल से प्रहार करता है। प्रहार के पश्चात् यदि गेंद द्वारा प्राप्त उध्र्वाधर ऊँचाई $20$ मी है, तो वह समय जब गेंद बल्ले के संपर्क में रहती है,   ........... $\sec$ होगा $[g = 10\,m/{s^2}]$

बल्ले से टकराते समय गेंद का वेग

 ${v_1} = \sqrt {2g{h_1}}  = \sqrt {2 \times 10 \times 5} $या $\overrightarrow {\;{v_1}}  =  + 10\,m/s = 10\,m/s$

गेंद का प्रतिक्षिप्त वेग

${v_2} = \sqrt {2g{h_2}}  = \sqrt {2 \times 10 \times 20}  = 20\,m/s$ अथवा $\overrightarrow {{v_2}}  =  - 20\,m/s$

$F = m\frac{{dv}}{{dt}} = \frac{{m(\overrightarrow {{v_2}}  - \overrightarrow {{v_1}} )}}{{dt}} = \frac{{0.4( - 20 - 10)}}{{dt}} = 100\,N$

 हल करने पर $dt = 0.12\,\sec $