5 किलोग्राम की एक मशीनगन,1मिनट में 50 ग्राम की 30 गोलियां दागती है जिनमे गोलियों का वेग 400 मीटर/सेकंड है।मशीनगन को उसकी स्थिति में बनाये रखने के लिए कितना बल लगाया जाना आवश्यक होगा?

इस प्रश्न का उत्तर निकालने के लिए हमें मशीनगन द्वारा फायर की जा रही गोलियों के वेग और उनकी संख्या के आधार पर उत्पन्न होने वाले बल की गणना करनी होगी। आइए इसे चरणबद्ध तरीके से समझते हैं।

गोलियों का कुल द्रव्यमान

मशीनगन 1 मिनट में 50 ग्राम की 30 गोलियां दागती है। पहले, हमें यह जानना होगा कि 30 गोलियों का कुल द्रव्यमान कितना होगा।

• प्रत्येक गोली का द्रव्यमान = 50 ग्राम = 0.05 किलोग्राम
• कुल गोलियों की संख्या = 30
• कुल द्रव्यमान = 30 × 0.05 किलोग्राम = 1.5 किलोग्राम

गोलियों के वेग का उपयोग

अब, हमें यह जानना होगा कि गोलियों के दागने से उत्पन्न होने वाला बल कितना होगा। गोलियों का वेग 400 मीटर/सेकंड है।

गति परिवर्तन की गणना

गोलियों के दागने से मशीनगन पर एक प्रतिक्रिया बल उत्पन्न होता है। न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, हर क्रिया के लिए एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है। इसलिए, हमें यह देखना होगा कि गोलियों के दागने से मशीनगन पर कितना बल लगाया जाएगा।

गति परिवर्तन की दर

गति परिवर्तन की दर (momentum change rate) को निम्नलिखित सूत्र से निकाला जा सकता है:

गति परिवर्तन = द्रव्यमान × वेग

यहाँ, द्रव्यमान 1.5 किलोग्राम है और वेग 400 मीटर/सेकंड है।

बल की गणना

अब, हम बल की गणना करने के लिए निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करेंगे:

बल = गति परिवर्तन / समय

चूंकि मशीनगन 1 मिनट में गोलियां दागती है, हमें इसे सेकंड में बदलना होगा:

• 1 मिनट = 60 सेकंड

गति परिवर्तन की दर

गति परिवर्तन की दर = 1.5 किलोग्राम × 400 मीटर/सेकंड = 600 किलोग्राम मीटर/सेकंड

बल की गणना

अब बल की गणना करते हैं:

बल = 600 किलोग्राम मीटर/सेकंड / 60 सेकंड = 10 किलोग्राम मीटर/सेकंड²

अंतिम उत्तर

इसलिए, मशीनगन को उसकी स्थिति में बनाए रखने के लिए आवश्यक बल लगभग 10 न्यूटन होगा। यह बल मशीनगन के पीछे की ओर उत्पन्न होने वाले बल को संतुलित करने के लिए आवश्यक है।