पट्टी का वेग 5 मीटर/सेकंड है, ब्लॉक 15 मीटर/सेकंड की चाल से पट्टी पर फिसलता है

एक क्षैतिज पट्टी 5 मीटर/सेकंड की स्थिर चाल से चल रही है। एक छोटा ब्लॉक 15 मीटर/सेकंड के प्रारंभिक वेग से पट्टी पर फिसलता है, जिसकी दिशा पट्टी की गति की दिशा के समान है। ब्लॉक और पट्टी के बीच गतिज घर्षण गुणांक 0.5 है (g = 10 मीटर/सेकंड²)। ज्ञात करें कि ब्लॉक को पट्टी के साथ समान वेग प्राप्त करने में कितना समय लगेगा और इस दौरान ब्लॉक ने जमीन के सापेक्ष कितनी दूरी तय की।

चरण-दर-चरण हल

1. a = μg = 0.5×10 = 5
   गतिज घर्षण बल त्वरण प्रदान करता है
2. t = Δv/a = |5−15|/5 = 2
   घर्षण वेग अंतर को प्रति सेकंड मिटा देता है
3. s = |v_बेल्ट² − v₀²|/(2a) = 20
   गति समान होने से पहले का विस्थापन

यह क्यों काम करता है

ब्लॉक पट्टी के सापेक्ष आगे की ओर फिसल रहा है, इसलिए उस पर लगने वाला गतिज घर्षण बल पीछे की दिशा में होता है। इससे त्वरण का परिमाण a = μg = 5 मीटर/सेकंड² प्राप्त होता है। जब ब्लॉक का वेग पट्टी के वेग के बराबर हो जाता है, तो वह पट्टी के साथ समान गति से चलने लगता है।

सामान्य गलतियाँ

• घर्षण गुणांक 0.5 को सीधे त्वरण मान लिया जाता है, जिससे 0.5 मीटर/सेकंड² प्राप्त होता है।
• यह गलत धारणा होती है कि समान वेग पाने के बाद ब्लॉक और भी धीमा होता रहेगा और रुक जाएगा।

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