(D) दिया गया है:
वर्षा की बूंद का द्रव्यमान,$m_d = 3.0 \times 10^{-5} \ kg$
टर्मिनल वेग,$v = 9 \ m/s$
वर्षा की गहराई,$h = 100 \ cm = 1 \ m$
क्षेत्रफल,$A = 1 \ m^2$
पानी का घनत्व,$\rho = 10^3 \ kg/m^3$
चरण $1$: $1 \ m^2$ क्षेत्रफल पर गिरने वाले पानी का कुल आयतन ज्ञात करें।
$V = A \times h = 1 \ m^2 \times 1 \ m = 1 \ m^3$
चरण $2$: $1 \ m^2$ क्षेत्रफल पर गिरने वाले पानी का कुल द्रव्यमान $(M)$ ज्ञात करें।
$M = V \times \rho = 1 \ m^3 \times 10^3 \ kg/m^3 = 10^3 \ kg$
चरण $3$: सतह पर स्थानांतरित गतिज ऊर्जा $(E)$ ज्ञात करें।
चूंकि वर्षा की बूंदें टर्मिनल वेग से गिरती हैं,इसलिए स्थानांतरित ऊर्जा पानी के कुल द्रव्यमान की गतिज ऊर्जा है।
$E = \frac{1}{2} M v^2$
$E = \frac{1}{2} \times 10^3 \times (9)^2$
$E = 0.5 \times 1000 \times 81$
$E = 40500 \ J = 4.05 \times 10^4 \ J$