Two particles A and B have masses 5 m and km respectively, where k < 5. The particles are connected by a light inextensible string which passes over a smooth light fixed pulley. The system is held at rest with the string taut, the hanging parts of the string vertical and with A and B at the same height above a horizontal plane, as shown in the following figure. The system is released from rest. After release, A descends with celeration (1/4)g Find the tension in the string as A descends.

A (17/4)mg

B (15/4)mg

C (19/15)mg

D (4/15)mg

Solution

Correct Answer: Option B

 প্রদত্ত উপাত্ত:

  • A বস্তুর ভর = $5m$

  • B বস্তুর ভর = $km$ (যেখানে $k < 5$, অর্থাৎ A বস্তুটি ভারী)

  • সিস্টেমটি ছেড়ে দেওয়ার পর A বস্তুটির নিচের দিকের ত্বরণ, $a = \frac{1}{4}g$

  • ধরি, সুতার টান (Tension) = $T$

যেহেতু সুতাটি একটি হালকা ও অটানযোগ্য (inextensible) সুতা এবং পুলিটি মসৃণ, তাই সুতার সব জায়গায় টান $T$ সমান থাকবে।

A বস্তুটি ভারী হওয়ায় এটি নিচের দিকে নামতে থাকবে। এর উপর দুটি বল কাজ করছে:

  • নিচের দিকে এর নিজস্ব ওজন: $W_A = 5mg$

  • উপরের দিকে সুতার টান: $T$

যেহেতু বস্তুটি $a$ ত্বরণে নিচের দিকে নামছে, তাই নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী নিচের দিকের লব্ধি বল হবে:

$$\text{লব্ধি বল} = \text{ভর} \times \text{ত্বরণ}$$
$$5mg - T = 5m \times a$$

প্রশ্নে দেওয়া আছে ত্বরণ $a = \frac{1}{4}g$। এই মানটি উপরের সমীকরণে বসালে আমরা পাই:

$$5mg - T = 5m \times \left(\frac{1}{4}g\right)$$
$$5mg - T = \frac{5}{4}mg$$

এখন $T$ এর মান বের করার জন্য সমীকরণটি সাজিয়ে লিখি:

$$T = 5mg - \frac{5}{4}mg$$
$$T = mg \left(5 - \frac{5}{4}\right)$$
$$T = mg \left(\frac{20 - 5}{4}\right)$$
$$T = \frac{15}{4}mg$$

সুতরাং, A বস্তুটি নিচে নামার সময় সুতার টান হবে $(15/4)mg$

অ্যাপ/ওয়েবসাইটে রুটিনভিত্তিক নিয়মিত লাইভ পরীক্ষা হচ্ছে।
পরীক্ষা - ১৩
কোর্স নামঃ ১৯তম নিবন্ধন (প্রভাষক): গ্রন্থাগার ও তথ্য বিজ্ঞান
টপিকসঃ
আধুনিক প্রযুক্তি ও সাম্প্রতিক উন্নয়ন:
গ্রন্থাগার বিজ্ঞান ও তথ্যপ্রযুক্তির সাম্প্রতিক উন্নয়ন, ই-লাইব্রেরি ও ডিজিটাল তথ্য ব্যবস্থাপনা।
পরীক্ষা শুরুঃ ২৫ জুলাই, ২০২৬
রুটিন দেখুন

Practice More Questions on Our App!

Download our app for free and access thousands of MCQ questions with detailed solutions