B. \( \frac{4v}{3} , -\frac{2v}{3} \)
C. \( -\frac{5v}{3} , \frac{v}{3} \)
D. \( \frac{5v}{3} , -\frac{v}{3} \)
Explanation: \(\text{Hints: } \text{ধাক্কা পূর্বে এবং পরে ভরের এবং গতিশক্তির সমতা।}\)
\(\text{Solve: } m_1u_1 + m_2u_2 = m_1v_1 + m_2v_2 \implies mv + 2m(-v) = mv + 2mv_2\)
\(\implies -v = v_1 + 2v_2 \implies v_1 - 2v_2 = -v \, \dots \, (i)\)
\(\frac{1}{2}m_1u_1^2 + \frac{1}{2}m_2u_2^2 = \frac{1}{2}m_1v_1^2 + \frac{1}{2}m_2v_2^2\)
\(\implies mv^2 + 2m(-v)^2 = mv_1^2 + 2mv_2^2\)
\(\implies 3v^2 = v_1^2 + 2v_2^2 \, \dots \, (ii)\)
\((i) \text{ এবং } (ii) \text{ সমাধানে, } v_2 = \frac{v}{3}, v_1 = -\frac{5v}{3}\)
\(\text{Ans. (B)}\)
Another Explanation (5): ```html
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র ব্যবহার করে সংঘর্ষের পর বেগ নির্ণয়:
ধরি, \(m\) ভরের গোলকের শেষ বেগ \(v_1\) এবং \(2m\) ভরের গোলকের শেষ বেগ \(v_2\)।
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্রানুসারে,
\[
mv + 2m(-v) = mv_1 + 2mv_2
\]
\[
-mv = mv_1 + 2mv_2
\]
\[
-v = v_1 + 2v_2 \qquad \text{(সমীকরণ ১)}
\]
যদি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হয়, তবে আপেক্ষিক বেগ অপরিবর্তিত থাকবে। সেক্ষেত্রে,
\[
v - (-v) = v_2 - v_1
\]
\[
2v = v_2 - v_1 \qquad \text{(সমীকরণ ২)}
\]
এখন, সমীকরণ ১ ও ২ যোগ করে পাই,
\[
-v + 2v = v_1 + 2v_2 + v_2 - v_1
\]
\[
v = 3v_2
\]
\[
v_2 = \frac{v}{3}
\]
\(v_2\) এর মান সমীকরণ ১ এ বসিয়ে পাই,
\[
-v = v_1 + 2\left(\frac{v}{3}\right)
\]
\[
-v = v_1 + \frac{2v}{3}
\]
\[
v_1 = -v - \frac{2v}{3}
\]
\[
v_1 = -\frac{5v}{3}
\]
সুতরাং, \(m\) ভরের গোলকের শেষ বেগ \( -\frac{5v}{3} \) এবং \(2m\) ভরের গোলকের শেষ বেগ \( \frac{v}{3} \)। 🎉
```