चित्र के अनुसार एक अवितान्य डोरी के सिरे P

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चित्र के अनुसार एक अवितान्य डोरी के सिरे $P$ व $Q$ एकसमान चाल $U$ से नीचे को चलते हैं। घिरनियाँ $A$ व $B$ स्थिर हैं। द्रव्यमान $M$ ऊपर की ओर किस चाल से चलेगा

A

$2U\cos \theta $

B

$U\cos \theta $

C

$\frac{{2U}}{{\cos \theta }}$

D

$\frac{U}{{\cos \theta }}$

चित्र के अनुसार एक अवितान्य डोरी के सिरे $P$ व $Q$ एकसमान चाल $U$ से नीचे को चलते हैं। घिरनियाँ $A$ व $B$ स्थिर हैं। द्रव्यमान $M$ ऊपर की ओर किस चाल से चलेगा

चूँकि $P$ तथा $Q$ नीचे की ओर गति करते हैं, अत: लम्बाई​ l,  $U\, m/s$ की दर से घटेगी।

चित्र से स्पष्ट है कि, ${l^2} = {b^2} + {y^2}$

समय के सापेक्ष अवकलन करने पर

$2l \times \frac{{dl}}{{dt}} = 2b \times \frac{{db}}{{dt}} + 2y \times \frac{{dy}}{{dt}}$     $\left( {{\rm{As\,\, }}\frac{{db}}{{dt}} = 0,\frac{{dl}}{{dt}} = U} \right)$ 

$⇒$  $\frac{{dy}}{{dt}} = \left( {\frac{l}{y}} \right) \times \frac{{dl}}{{dt}}$ $ \Rightarrow \frac{{dy}}{{dt}} = \left( {\frac{1}{{\cos \theta }}} \right) \times U = \frac{U}{{\cos \theta }}$