दो कणों के निकाय के द्रव्यमान केंद्र का स्थिति सदिश ज्ञात करें।

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दो कणों के निकाय के द्रव्यमान केंद्र का स्थिति सदिश ज्ञात करें।

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i^+3j^2k^-\hat{i} + 3\hat{j} - 2\hat{k}

Step 1: दिए गए द्रव्यमानों और उनके स्थिति सदिशों को पहचानें। पहला कण: द्रव्यमान m1=1m_1 = 1 किग्रा स्थिति सदिश r1=2i^+3j^+4k^\vec{r_1} = 2\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k}

दूसरा कण: द्रव्यमान m2=3m_2 = 3 किग्रा स्थिति सदिश r2=2i^+3j^4k^\vec{r_2} = -2\hat{i} + 3\hat{j} - 4\hat{k}

Step 2: द्रव्यमान केंद्र के स्थिति सदिश के सूत्र का उपयोग करें। दो कणों के निकाय के लिए द्रव्यमान केंद्र (RCM\vec{R}_{CM}) का स्थिति सदिश इस प्रकार दिया जाता है: RCM=m1r1+m2r2m1+m2\vec{R}_{CM} = \frac{m_1 \vec{r_1} + m_2 \vec{r_2}}{m_1 + m_2}

Step 3: दिए गए मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें। RCM=(1किग्रा)(2i^+3j^+4k^)+(3किग्रा)(2i^+3j^4k^)1किग्रा+3किग्रा\vec{R}_{CM} = \frac{(1 किग्रा)(2\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k}) + (3 किग्रा)(-2\hat{i} + 3\hat{j} - 4\hat{k})}{1 किग्रा + 3 किग्रा}

Step 4: सदिशों का गुणा और योग करें। RCM=(2i^+3j^+4k^)+(6i^+9j^12k^)4\vec{R}_{CM} = \frac{(2\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k}) + (-6\hat{i} + 9\hat{j} - 12\hat{k})}{4} RCM=(26)i^+(3+9)j^+(412)k^4\vec{R}_{CM} = \frac{(2 - 6)\hat{i} + (3 + 9)\hat{j} + (4 - 12)\hat{k}}{4} RCM=4i^+12j^8k^4\vec{R}_{CM} = \frac{-4\hat{i} + 12\hat{j} - 8\hat{k}}{4}

Step 5: परिणाम को सरल करें। RCM=44i^+124j^84k^\vec{R}_{CM} = \frac{-4}{4}\hat{i} + \frac{12}{4}\hat{j} - \frac{8}{4}\hat{k} RCM=1i^+3j^2k^\vec{R}_{CM} = -1\hat{i} + 3\hat{j} - 2\hat{k} RCM=i^+3j^2k^\vec{R}_{CM} = -\hat{i} + 3\hat{j} - 2\hat{k}

यह परिणाम विकल्प (d) से मेल खाता है।

The final answer is i^+3j^2k^\boxed{-\hat{i} + 3\hat{j} - 2\hat{k}}

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