A bullet of mass 0.02 kg is moving with a speed of 300 m/s and embeds itself in a wooden block of mass 2 kg at rest on a smooth horizontal surface. What is the speed of the block bullet system just after impact?
0.02 kg द्रव्यमान (mass) की एक गोली 300 m/s की गति से चल रही है और एक चिकनी क्षैतिज सतह पर विरामावस्था में रखे 2 kg द्रव्यमान के लकड़ी के ब्लॉक में थैंस जाती है। टकर के तुरंत बाद ब्लॉक-गोली प्रणाली की गति क्या है?
Answer और ExplanationAnswer and explanation
Answer: (A) 2.9 m/s
यह संघट्ट पूर्णतः अप्रत्यास्थ है, जहाँ गोली लकड़ी के ब्लॉक में धँस जाती है और दोनों एक साथ चलते हैं। संवेग संरक्षण (conservation of momentum) के नियम के अनुसार, टक्कर (collision) से पहले का कुल संवेग (momentum) टक्कर के बाद के कुल संवेग के बराबर होता है। पहले कुल संवेग = गोली का संवेग + ब्लॉक का संवेग = (0.02 kg × 300 m/s) + (2 kg × 0) = 6 kg m/s। बाद में कुल संवेग = (गोली + ब्लॉक) का द्रव्यमान (mass) × अंतिम वेग = (0.02 + 2) kg × v = 2.02 kg × v। अतः 2.02 v = 6 v = 6/2.02 ≈ ⇒ 2.97 m/s, जो 2.9 m/s के निकटतम है। सतह चिकनी है, अतः कोई बाह्य बल (force) नहीं, संवेग संरक्षित रहता है।
This is a perfectly inelastic collision where the bullet embeds in the block and they move together. By the law of conservation of momentum, total momentum before collision = total momentum after collision. Before collision: momentum of bullet = (0.02 kg × 300 m/s) = 6 kg m/s; block at rest gives 0. So total initial momentum = 6 kg m/s. After collision: combined mass = 0.02 + 2 = 2.02 kg. Let final speed be v. ⇒ Then total final momentum = 2.02 × v. Equating: 2.02 v = 6 v = 6/2.02 ≈ 2.97 m/s, which rounds to 2.9 m/s. Since the surface is smooth, no external horizontal forces act, so momentum is conserved.
Source: Delhi Police AWO/TPO · 20 Jan 2026 · Shift 1। Solution: Prashant Sir, Sarvagya।Source: Delhi Police AWO/TPO · 20 Jan 2026 · Shift 1. Solution by Prashant Sir, from Sarvagya.