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इनमें से किस फिसलपट्टी के आधार तल पर कोई बच्चा सबसे अधिक वेग से पहुँचेगा?

Correct Answer

फिसलपट्टी के आधार तल पर पहुँचने पर बच्चे के वेग का परिमाण v=2ghv = \sqrt{2gh} होता है, जहाँ hh फिसलपट्टी की ऊँचाई है। यह वेग केवल फिसलपट्टी की ऊँचाई hh पर निर्भर करता है।

चूँकि वेग केवल ऊँचाई पर निर्भर करता है, इसलिए फिसलपट्टी की आकृति अथवा बच्चे के द्रव्यमान का उसके इस वेग पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

अतः, जिस फिसलपट्टी की ऊँचाई सबसे अधिक होगी, उस फिसलपट्टी के आधार तल पर बच्चा सबसे अधिक वेग से पहुँचेगा। यदि सभी फिसलपट्टियों की ऊँचाई समान है, तो बच्चा सभी पर समान वेग से पहुँचेगा।

Exercise: चिंतन कीजिए | Q: 3 | (Page 116)
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Explanation

उदाहरण 7.8 के अनुसार, फिसलपट्टी के शीर्ष पर बच्चे की स्थितिज ऊर्जा (mghmgh) पूर्ण रूप से आधार तल पर गतिज ऊर्जा (12mv2\frac{1}{2}mv^2) में परिवर्तित होती है। इस समीकरण से प्राप्त वेग v=2ghv = \sqrt{2gh} है, जो दर्शाता है कि वेग केवल फिसलपट्टी की ऊँचाई hh पर निर्भर करता है, न कि उसकी आकृति या बच्चे के द्रव्यमान पर। इसलिए, अधिकतम वेग के लिए अधिकतम ऊँचाई वाली फिसलपट्टी आवश्यक है।