52 kg द्रव्यमान का एक लड़का 2 m/s के क्षैतिज वेग से 3 kg द्रव्यमान की एक स्थिर गाड़ी पर कूदता है। गाड़ी में घर्षणरहित पहिए लगे हैं। गाड़ी की चाल निम्नलिखित में से क्या होगी?

सही उत्तर है B, 1.89 m/s। संवेग संरक्षण के नियम के अनुसार लड़का और गाड़ी लड़के के लाए संवेग के साथ एक साथ चलते हैं, इसलिए उनकी चाल 104 ÷ 55, लगभग 1.89 m/s होती है।

पहिए घर्षणरहित होने के कारण कोई बाहरी क्षैतिज बल नहीं लगता, अतः कुल संवेग स्थिर रहता है। कूदने से पहले लड़के का संवेग 52 kg × 2 m/s = 104 kg m/s है और गाड़ी का संवेग शून्य है। उतरने के बाद लड़का और गाड़ी मिलकर 52 + 3 = 55 kg द्रव्यमान के रूप में चलते हैं। इसलिए 55 × v = 104, जिससे v = 1.89 m/s मिलता है। चाल 2 m/s से कम हो जाती है, क्योंकि वही संवेग अब अधिक द्रव्यमान में बँट जाता है।

A गलत है, क्योंकि 2.15 m/s लड़के की अपनी चाल से अधिक है, जिसका अर्थ होगा बिना कारण संवेग का बढ़ना।

C गलत है, क्योंकि 1.51 m/s का अर्थ होगा संवेग का घटना, जो बाहरी बल के बिना नहीं हो सकता।

D गलत है, क्योंकि 2.51 m/s भी लड़के से तेज़ है, इसलिए यह संवेग संरक्षण के विरुद्ध है।

Exam tip: जब दो पिंड आपस में चिपक जाएँ, तब m1u1 + m2u2 = (m1 + m2)v।