A particle moves from rest at A on the surface of a smooth circular cylinder of radius r as shown. At B it leaves the cylinder. The equation relating α and β is 


(a) 3 sin α = 2 cos β              (b) 2 sin α = 3 cos ​β             (c) 3 sin ​β = 2 cos α          (d) 2 sin ​β = 3 cos α

Dear Student,


As the normal force does no work on the particle, its energy is conserved.K+Up1=K+Up20+mgR cosα=12mv22+mgR sinβv22=2gRcosα-sinβAt P2, the normal force exerted by the surface vanishes, leaving the radial component of the particle's weight, mg sinβ, as the instantaneous centripetal force.Then, by newton's second law,mg sinβ=mv22Rmg sinβ=mR2gRcosα-sinβsinβ=2cosα-2sinβsinβ=23cosα

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