एक कन्वेयर बेल्ट पर 0.1 kg/s की दर से रेत ऊर्ध्वाधर गिर रही है। बेल्ट को 2 m/s की एकसमान चाल से चलाए रखने के लिए बेल्ट पर लगाया जाने वाला आवश्यक बल है :

सही उत्तर है B, 0.2 N। आवश्यक बल उस दर के बराबर है जिस दर से बेल्ट को गिरती रेत को क्षैतिज संवेग देना पड़ता है: F = v × (dm/dt) = 2 × 0.1 = 0.2 N।

न्यूटन का दूसरा नियम अपने सामान्य रूप में कहता है कि बल संवेग परिवर्तन की दर के बराबर होता है। रेत बिना किसी क्षैतिज चाल के गिरती है और बेल्ट को हर किलोग्राम रेत को 2 m/s की चाल तक लाना होता है। हर सेकंड 0.1 kg रेत आती है, इसलिए हर सेकंड बेल्ट को 0.1 × 2 = 0.2 kg m/s नया संवेग देना पड़ता है। 0.2 N का स्थिर बल ठीक यही काम करता है, इसलिए भार बढ़ते रहने पर भी बेल्ट की चाल एकसमान बनी रहती है।

A गलत है, क्योंकि बल के बिना जुड़ती रेत बेल्ट को धीमा कर देगी। C गलत है, क्योंकि 1.0 N आवश्यक संवेग का पाँच गुना देगा और बेल्ट तेज़ हो जाएगी। D गलत है, क्योंकि 2.0 N आवश्यक बल का दस गुना है।

Exam tip: जब द्रव्यमान स्थिर दर से जुड़ता है, तो F = v × dm/dt; रॉकेट के प्रणोद में भी यही सिद्धांत लगता है।