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Physics Newton
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Bullots of 40 g mass cach hit a plate at the rate of 100 bullots per second, with a velocity of 60 m/s and reflect back with a velocity of 30 m/s. The average force acting on
the plate is

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Answer 1

Answer :-

Average force acting on the plate is a retarding force of 360 N .

Explanation :-

We have :-

→ Mass of each bullet = 40g = 0.04 kg

→ Number of bullets = 100

→ Time (t) = 1 second

→ Initial velocity (u) = 60 m/s

→ Final velocity (v) = - 30 m/s

[As the bullets reflect back so 'v' is -ve].

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Mass of 100 bullets (m) :-

= 100(0.04)

= 4 kg

According to Newton's 2nd law of motion, we know that :-

F = (mv - mu)/t

Substituting values, we get :-

⇒ F = [4(-30) - 4(60)]/1

⇒ F = [-120 - 240]/1

⇒ F = -360/1

⇒ F = -360 N

[Here, -ve sign represents retarding force ]

Answer 2

$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: ❍ \large \: \: \underline{\boxed{ \frak{\pmb{ \: \ Question : \: }}}}$

Bullots of 40 g mass cach hit a plate at the rate of 100 bullots per second, with a velocity of 60 m/s and reflect back with a velocity of 30 m/s. The average force acting on the plate is ?

$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: ❍ \large \: \: \underline{\boxed{ \frak{\pmb{ \: \ given \: : \: }}}}$

$\: \: \: \: \: \: \: \: \:\: \: \: \: \: \: \: \purple{: \implies} \rm \: mass = 40g \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \purple{: \implies }\rm \: n = 100 \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \purple{: \implies}\rm \: v_{b}= 60m/s \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \purple{: \implies}\rm \: {v}^{1 _{b}} = 30m/s$

$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: ❍ \large \: \: \underline{\boxed{ \frak{\pmb{ \: \ to \: find \: : \: }}}}$

• The average force acting on the plate is ?

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$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: ❍ \large \: \: \underline{\boxed{ \frak{\pmb{ \: \ solution \: : \: }}}}$

$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \pink \rightarrow \rm \: pi = nm_{B} v _{B} \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \pink \rightarrow \rm \: n \times 40 \times 60 \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \pink\rightarrow \rm \: 100 \times 40 \times 60 \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \pink\rightarrow\rm240000 \: kg \: m/s$

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$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: ❍ \large \: \: \underline{\boxed{ \frak{\pmb{ \: \ now \: : \: }}}}$

$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \red \longmapsto \rm \: pf = nm_{B} {v}^{1} _{B} \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \red \longmapsto100 \times 40 \times 30 \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \red \longmapsto \rm120000 \: Kg \: m/s$

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$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: ❍ \large \: \: \underline{\boxed{ \frak{\pmb{ \: \ then\: : \: }}}}$

$\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \green⇁ \rm \: p = pi - pf \\ \\ \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \green⇁ \rm \: 120000 \: Kg \: m/s$

So, Finally :

$\rm \: Average \: force = \dfrac{change \: in \: momentum}{time \: taken} \\ \\ \\ \rm \implies \dfrac{120000}{1} \\ \\ \\ \rm\implies120000 \: N$

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