NAEST 2020 The Force Due to Water Flowing out of a Rotating

Question: The video shows a plastic bottle hanging by threads. Water comes out of the holes made in the four walls and the bottle rotates in an anticlockwise direction as seen from the top. Consider the plastic bottle (not water in it) as the system. The anticlockwise torque to rotate it comes from

1. force by the water inside which is in contact with the plastic walls
2. force by the outgoing water which is just coming out from the holes
3. Centrifugal force
4. Force by the threads used to hang it.

वीडियो में एक प्लास्टिक की बोतल को धागे से लटका हुआ दिखाया गया है। चार दीवारों में बने छिद्रों से पानी निकलता है और बोतल ऊपर से देखने पर वामावर्त दिशा में घूमती है। प्लास्टिक की बोतल (उसका पानी नहीं ) को ही सिस्टम मानें। बोतल को घुमाने के लिये वामावर्त बल-आघूर्ण प्राप्त होता है

1. बोतल के अंदर प्लास्टिक की दीवारों के संपर्क में जल द्वारा लगाये गये बल से
2. छिद्रों से बाहर की ओर निकलने वाले जल द्वारा लगाये गये बल से
3. अपकेंद्रीय बल से
4. बोतल के टाँगने वाले धागे द्वारा बल से

Solution: The water flowing out of the bottle carries a momentum.The water flowing out of the four holes applies force on the bottle. The torque due to these forces about the centre of mass of the bottle rotate it in the anticlockwise direction (as seen from the top).

Thus, option (B) is correct.

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