द्रव्यमान $m$ का एक छोटा कण एक भारी, खोखली और सीधी नली के अंदर नली की अक्ष के अनुदिश गति करता है और दोनों सिरों पर प्रत्यास्थ टक्कर करता है। नली में कोई घर्षण नहीं है और यह एक सिरे पर एक समतल सतह द्वारा बंद है जबकि दूसरा सिरा एक भारी चल समतल पिस्टन के साथ फिट है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। जब बंद सिरे से पिस्टन की दूरी $L = L_0$ है, तो कण की गति $v = v_0$ है। पिस्टन को बहुत कम गति $V$ से अंदर की ओर ले जाया जाता है जैसे कि $V \ll \frac{dL}{L} v_0$, जहाँ $dL$ पिस्टन का अत्यंत छोटा विस्थापन है। निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
$(1)$ जिस दर पर कण पिस्टन से टकराता है वह $v / (2L)$ है
$(2)$ पिस्टन के साथ प्रत्येक टक्कर के बाद, कण की गति $2V$ बढ़ जाती है
$(3)$ जब पिस्टन को $L_0$ से $L_0 / 2$ तक अंदर की ओर ले जाया जाता है तो कण की गतिज ऊर्जा $4$ के गुणक से बढ़ जाती है
$(4)$ यदि पिस्टन $dL$ अंदर की ओर बढ़ता है, तो कण की गति $v \frac{dL}{L}$ बढ़ जाती है

• A
  $2, 3$
• B
  $2, 4$
• C
  $1, 3$
• D
  $1, 2, 3$