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The FBD of the loop is given below :                                                  Using equilibrium conditions we can write :                                                 and                                        Consider  OPQ, we have :                                                  or                                               Using l in above equation we get :                  ...
Frequency of rotation is :                                                 The required condition so that man will not fall :                                                or                                          or                                          or                                            And thus :                                                                    Thus the...
The motorcyclist does not drop down when he is at the uppermost point because of their weight and the normal force is balanced by the centripetal force.                                                  or                                              At minimum velocity, the normal reaction is zero. So the equation becomes :                                                              or       ...
Frequency of revolution is :                                                    (i) Case 1 :- When coin is placed at 4 cm :                                            Radius  =  0.04 m                                     Angular frequency :                                                                       or                                                                        The...
Using Newton's second law of motion we can write :                                                                                                                                                   Also, the frictional force is given by :                                                                      or                                                                      Thus net force...
(b)  With reference to the observer moving with trolley, the trolley will be at rest as a pseudo force will act to balance out the frictional force. In relative motion both are moving together, thus are rest with respect to each other.
(a) Using Newton's second law of motion we can write :                                 or                                    Its direction is in the direction of motion of trolley.                           The frictional force is      or                                                              Since the frictional force is greater than the applied force so the block will appear to be at...
Consider block A.       The frictional force on block A will be :                                   or                                      Thus net force on B due to block A is  =  200  -  7.5   = 192.5 N. The net force on the partition is 177.5 N. Using Newton's law of motion we have,                                    or                                For block A :                        ...
The applied force is 200 N. The maximum friction force on the system is given by :                                             or                                              So the net force on partition is  200  -  22.5  =  177.5  N. This will be equal to the reaction of the partition (action-reaction pair). The direction will be leftward.
Given that   Tmax  =  600 N. (a)   Acceleration of  6 m s-2 in the upward direction:-                               Using Newton's law of motion we can write  :                                                               or                                                                Thus rope will break. (b)   Acceleration of 4 m s-2 in a downward direction:-                             ...
Using Newton's law force applied on the block:-             or                                                                                                                                                              Weight of man   =   500 N Case 1:-  When a man is lifting block directly, man is applying force in the upward direction directly.                            The net force on...
The required centripetal force is provided by the rails, as by Newton's third law of motion, wheels apply force on the rails and thus rails provides a force on the wheels (action-reaction pair). We know that the angle of banking is given by :                                                       or                                                                 or                               ...
Convert speed of aircraft in SI units :                                                              We are familiar with the following relation :                                                               or                                                                   or                                                                         or                                         ...
The weight on the 7th coin is due to the top 3 coins. So required force is equal to the weight of 3 coins  =   3 mg This force is acting vertically downward.
Firstly we will calculate the mass of water passing through per second  :                                                      or                                                          or                                                          Force is defined as the rate of change of momentum.                                                      or                                           ...
or                                                  or                                                         or                                                         The direction of the force of the rotor on the surrounding will be in the downward direction. By action-reaction pair, the force on helicopter due to the surrounding is 32500 N and it is directed vertically upward.
(b) In this case, we need to consider helicopter and passengers in a system because we need to determine the action of the rotor.         So by Newton's laws motion, we have :                                                      or                                                  or                                                         or                                                     ...
(a) The normal force on the floor will be the reaction force due to crew and passengers.        Using Newton's laws of motion we can write :                                              Thus                                      or                                                  or                                                The direction of normal force on the floor will be vertically upward.
The FBD of stone at the lowest point is shown below :                                          Using Newton's law of motion,                                                         The FBD of stone at the highest point is given below :                                                        Using Newton's law of motion we have :                                                             Thus...
The net force on the man is given by :                                                                         or                                                                        The maximum force can be exerted is given by :                                              or                                                   So the maximum acceleration is :                                  ...
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