A man sitting in a train which is traveling at $40\text{ kmph}$ observes that a goods train, traveling in opposite direction, takes $9\text{ seconds}$ to pass him. If the goods train is $270\text{ m}$ long, find its speed?
$40\text{ kmph}$ की गति से चल रही एक ट्रेन में बैठा एक व्यक्ति देखता है कि विपरीत दिशा में जा रही एक मालगाड़ी उसे पार करने में $9\text{ सेकंड}$ का समय लेती है। यदि मालगाड़ी की लंबाई $270\text{ m}$ है, तो उसकी गति ज्ञात कीजिए:
Relative speed calculation:
- Since the goods train passes a single point observer (the man) in 9 seconds, the distance covered equals the length of the goods train ($270\text{ m}$).
- Relative speed in m/s:
$\text{Relative Speed} = \frac{\text{Distance}}{\text{Time}} = \frac{270\text{ m}}{9\text{ s}} = 30\text{ m/s}$. - Convert relative speed to km/h:
$\text{Relative Speed} = 30 \times \frac{18}{5} = 108\text{ km/h}$. - Because the two trains move in opposite directions, relative speed is the sum of their speeds:
$\text{Speed}_{\text{goods}} + \text{Speed}_{\text{man's train}} = 108\text{ km/h}$.
$\text{Speed}_{\text{goods}} + 40 = 108 \implies \text{Speed}_{\text{goods}} = 108 - 40 = 68\text{ km/h}$.
Therefore, the speed of the goods train is $68\text{ kmph}$ (Option 2).
सापेक्ष गति के आधार पर हल:
- विपरीत दिशा में आ रही मालगाड़ी ट्रेन में बैठे व्यक्ति को पार करती है, अतः तय की गई दूरी मालगाड़ी की लंबाई ($270\text{ m}$) के बराबर होगी।
- सापेक्ष गति (m/s में):
$\text{सापेक्ष गति} = \frac{270}{9} = 30\text{ m/s}$ - सापेक्ष गति को km/h में बदलने पर:
$\text{सापेक्ष गति} = 30 \times \frac{18}{5} = 108\text{ km/h}$ - चूंकि दोनों ट्रेनें विपरीत दिशा में चल रही हैं, अतः सापेक्ष गति दोनों गतियों का योग होती है:
$\text{मालगाड़ी की गति} + 40 = 108$
$\text{मालगाड़ी की गति} = 108 - 40 = 68\text{ km/h}$
अतः मालगाड़ी की गति $68\text{ kmph}$ है (विकल्प 2 सही है)।
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