युसैन बोल्ट के 100 मीटर रेस में विश्व रिकॉर्ड तोड़ने के प्रदर्शन का विश्लेषण दर्शाता है कि, हालांकि वह दौड़ के शुरू में अंतिम धावक थे, उनके पहले 30 मीटर विश्व रिकॉर्ड में अब तक किए गए सबसे तेज़ थे, जिसे उन्होंने 3.78 सेकंड में पार किया। सीधा होने से पहले, उन्होंने 13 कदम उठाए, जो दौड़ के दौरान उनकी तागत को दर्शाते हैं, जो दौड़ का सबसे महत्वपूर्ण क्षण था। इस दूरी के अंत तक, बोल्ट ने 12 मीटर/सेकंड की अधिकतम गति हासिल की।

यदि इस धावक का वजन 90 किलोग्राम है, तो 13 पहले के कदमों में किए गए कुल काम के नजदीक है:

भौतिक विज्ञान

इस समस्या को हल करने के लिए, हमें कार्य, गतिशील ऊर्जा और कार्य-ऊर्जा समीकरण के बीच संबंध का उपयोग करना होगा। कदम दर कदम प्रक्रिया इस प्रकार है:

1. समस्या में दिए गए आंकड़ों की पहचान करें:

- युसैन बोल्ट का वजन (m) = 90 किलोग्राम
- अंतिम गति (v) = 12 मीटर/सेकंड

2. गतिशील ऊर्जा का अंतिम मान (KE) निकालें:

KE = (1/2)mv²

फॉर्मूला में मानों को बदलें:

KE = (1/2) * 90 किलोग्राम * (12 मीटर/सेकंड)²
KE = (1/2) * 90 किलोग्राम * 144 मीटर²/सेकंड²
KE = (1/2) * 12960 किलोग्राम*m²/सेकंड²
KE = 6480 J

3. कार्य-ऊर्जा समीकरण का उपयोग करके कार्य (W) और गतिशील ऊर्जा के परिवर्तन का संबंध स्थापित करें:

W = ΔKE = KE_final - KE_initial

चूंकि युसैन बोल्ट ने विश्राम से शुरुआत की, उनकी प्रारंभिक गतिशील ऊर्जा शून्य है (KE_initial = 0 J)।

4. कार्य-ऊर्जा समीकरण में ज्ञात गतिशील ऊर्जा का अंतिम मान डालें:

W = 6480 J - 0 J
W = 6480 J

5. गणना की गई उत्तर की तुलना उपलब्ध विकल्पों से करें:

- 6480 J अन्य विकल्पों की तुलना में 1.3 x 10^4 J (13000 J) के और نزدیک है।

इसलिए, सही उत्तर है "1.3 x 10^4 J"।

ENEM

युसैन बोल्ट द्वारा 100 मीटर दौड़ के शुरुआती 30 मीटर में किए गए कार्य की मात्रा क्या है, यह देखते हुए कि उसका द्रव्यमान 90 किलोग्राम है और उसने 12 मीटर/सेकंड की गति प्राप्त की?

इसके बारे में प्रश्न काम: गतिज ऊर्जा और काम

विषय भौतिक विज्ञान

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स्रोत ENEM

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विषय काम: गतिज ऊर्जा और काम

काम: गतिज ऊर्जा और काम

कठिनाई मध्यम

मध्यम

(ENEM 2023) - प्रश्न मध्यम का भौतिक विज्ञान