Question Number 20745 by Tinkutara last updated on 02/Sep/17
$$\mathrm{Consider}\:\mathrm{a}\:\mathrm{disc}\:\mathrm{rotating}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{horizontal} \\ $$$$\mathrm{plane}\:\mathrm{with}\:\mathrm{a}\:\mathrm{constant}\:\mathrm{angular}\:\mathrm{speed}\:\omega \\ $$$$\mathrm{about}\:\mathrm{its}\:\mathrm{centre}\:{O}.\:\mathrm{The}\:\mathrm{disc}\:\mathrm{has}\:\mathrm{a} \\ $$$$\mathrm{shaded}\:\mathrm{region}\:\mathrm{on}\:\mathrm{one}\:\mathrm{side}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{diameter} \\ $$$$\mathrm{and}\:\mathrm{an}\:\mathrm{unshaded}\:\mathrm{region}\:\mathrm{on}\:\mathrm{the}\:\mathrm{other} \\ $$$$\mathrm{side}\:\mathrm{as}\:\mathrm{shown}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{Figure}.\:\mathrm{When}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{disc}\:\mathrm{is}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{orientation}\:\mathrm{as}\:\mathrm{shown},\:\mathrm{two} \\ $$$$\mathrm{pebbles}\:{P}\:\mathrm{and}\:{Q}\:\mathrm{are}\:\mathrm{simultaneously} \\ $$$$\mathrm{projected}\:\mathrm{at}\:\mathrm{an}\:\mathrm{angle}\:\mathrm{towards}\:{R}.\:\mathrm{The} \\ $$$$\mathrm{velocity}\:\mathrm{of}\:\mathrm{projection}\:\mathrm{is}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:{y}-{z} \\ $$$$\mathrm{plane}\:\mathrm{and}\:\mathrm{is}\:\mathrm{same}\:\mathrm{for}\:\mathrm{both}\:\mathrm{pebbles}\:\mathrm{with} \\ $$$$\mathrm{respect}\:\mathrm{to}\:\mathrm{the}\:\mathrm{disc}.\:\mathrm{Assume}\:\mathrm{that}\:\left({i}\right)\:\mathrm{they} \\ $$$$\mathrm{land}\:\mathrm{back}\:\mathrm{on}\:\mathrm{the}\:\mathrm{disc}\:\mathrm{before}\:\mathrm{the}\:\mathrm{disc}\:\mathrm{has} \\ $$$$\mathrm{completed}\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{8}}\:\mathrm{rotation},\:\left({ii}\right)\:\mathrm{their}\:\mathrm{range} \\ $$$$\mathrm{is}\:\mathrm{less}\:\mathrm{than}\:\mathrm{half}\:\mathrm{the}\:\mathrm{disc}\:\mathrm{radius},\:\mathrm{and} \\ $$$$\left({iii}\right)\:\omega\:\mathrm{remains}\:\mathrm{constant}\:\mathrm{throughout}. \\ $$$$\mathrm{Then} \\ $$$$\left({a}\right)\:{P}\:\mathrm{lands}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{shaded}\:\mathrm{region}\:\mathrm{and}\:{Q} \\ $$$$\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{unshaded}\:\mathrm{region} \\ $$$$\left({b}\right)\:{P}\:\mathrm{lands}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{unshaded}\:\mathrm{region}\:\mathrm{and} \\ $$$${Q}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{shaded}\:\mathrm{region} \\ $$$$\left({c}\right)\:\mathrm{Both}\:{P}\:\mathrm{and}\:{Q}\:\mathrm{land}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{unshaded} \\ $$$$\mathrm{region} \\ $$$$\left({d}\right)\:\mathrm{Both}\:{P}\:\mathrm{and}\:{Q}\:\mathrm{land}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{shaded} \\ $$$$\mathrm{region} \\ $$
Commented by Tinkutara last updated on 02/Sep/17
Commented by NECx last updated on 02/Sep/17
$${how}\:{did}\:{you}\:{draw}\:{this}? \\ $$
Commented by Tinkutara last updated on 02/Sep/17
$$\mathrm{I}\:\mathrm{didn}'\mathrm{t}\:\mathrm{drew}\:\mathrm{this};\:\mathrm{I}\:\mathrm{took}\:\mathrm{screenshot}\:\mathrm{of} \\ $$$$\mathrm{this}\:\mathrm{figure}\:\mathrm{from}\:\mathrm{a}\:\mathrm{typed}\:\mathrm{question}\:\mathrm{paper} \\ $$$$\mathrm{PDF}. \\ $$
Answered by ajfour last updated on 02/Sep/17
$${both}\:{land}\:{on}\:{the}\:{unshaded}\:{part}. \\ $$$${points}\:{on}\:{the}\:{radius}\:{ahead}\:{of}\:{P} \\ $$$${had}\:{lesser}\:{velocities}\:{along}\:{x}\:{than} \\ $$$${P}\:{had}. \\ $$$$\:\:\&\:{points}\:{on}\:{the}\:{radius}\:{ahead}\:{of} \\ $$$${Q}\:{had}\:{greater}\:{velocities}\:{along}\:{x} \\ $$$${than}\:{Q}\:{had}. \\ $$
Commented by Tinkutara last updated on 02/Sep/17
$$\mathrm{Thank}\:\mathrm{you}\:\mathrm{very}\:\mathrm{much}\:\mathrm{Sir}! \\ $$