ચાર $M$ દળના કણ $a$ ત્રિજયાના ચોરસના શીરોબિંદુ પર છે.આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે આ કણને બીજા કણોના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રને લીધે વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરતા હોય તો તેનો વેગ કેટલો હશે?
  • A$1.35\sqrt {\frac{{GM}}{a}} $
  • B$1.16\sqrt {\frac{{GM}}{a}} $
  • C$1.41\sqrt {\frac{{GM}}{a}} $
  • D$1.21\sqrt {\frac{{GM}}{a}} $
JEE MAIN 2019, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
Net force on particle towards center of circle is

\({F_c} = \frac{{G{M^2}}}{{2{a^2}}} + \frac{{G{M^2}}}{{{a^2}}}\sqrt 2 \)

\( = \frac{{G{M^2}}}{{{a^2}}}\left( {\frac{1}{2} + \sqrt 2 } \right)\)

This force will act as centripetal force.

Diatance of particle from center of circle is \(\frac{a}{{\sqrt 2 }}.\)

\(r = \frac{a}{{\sqrt 2 }},{F_c} = \frac{{m{v^2}}}{r}\)

\(\frac{{m{v^2}}}{{\frac{a}{{\sqrt 2 }}}} = \frac{{G{M^2}}}{{{a^2}}}\left( {\frac{1}{2} + \sqrt 2 } \right)\)

\({v^2} = \frac{{GM}}{a}\left( {\frac{1}{{2\sqrt 2 }} + 1} \right)\)

\({v^2} = \frac{{GM}}{a}\left( {1.35} \right)\,\,;\,\,v = 1.16\sqrt {\frac{{GM}}{a}} \)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    એક $M$ દળના રોકેટને પૃથ્વીની સપાટી પરથી શિરોલંબ દિશામાં $V$ વેગથી પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. જો પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $R$ હોય અને હવાના અવરોધને અવગણવામાં આવે તો રોકેટે પૃથ્વીની સપાટીથી પ્રાપ્ત કરેલી મહત્તમ ઊંચાઈ કેટલી હોય ?
    View Solution
  • 2
    ઉત્તર ધ્રુવ ઉપર એક વસ્તુનું સ્પ્રિંગ કાંટા ઉપર વજન $49\, N$ છે. જે તેને વિષવવૃત્ત ઉપર ખસેડવામાં આવે તો આ જ વજનકાંટા ઉપર તેનું ....... $N$ વજન નોંધાશે ?

    [$g=\frac{G M}{R^{2}}=9.8 \,ms ^{-2}$ લો અને પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $R =6400\, km$]

    View Solution
  • 3
    પદાર્થને $2R$ ત્રિજ્યાની ભ્રમણકક્ષા થી $3R$ ત્રિજ્યાની ભ્રમણકક્ષા માં લઈ જવા માટે કેટલુ કાર્ય કરવું પડે?
    View Solution
  • 4
    $20 \,cm$ બાજુવાળા સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુ પર $100\,gm$ ના કણો મૂકેલા છે. હવે તેમની વચ્ચેનું અંતર અંનત કરવા કેટલું કાર્ય કરવું પડે?
    View Solution
  • 5
    બિંદુવત દળને પૃથ્વીની સપાટીથી $h$ ઊંંચાઈએ અને પૃથ્વીની સપાટીથી $\alpha h \left( h \ll <  R _{ e }\right)$ જેટલી ઊંંડાઈએ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે ઉત્પન્ન પ્રવેગ સમાન અનુભવાય છે. $\alpha$ નું મૂલ્ય થશે.કારણે ઉત્પન્ન પ્રવેગ સમાન અનુભવાય છે. $\alpha$ નું મૂલ્ય થશે.$\text { ( } R _{ e }=6400\,km)$
    View Solution
  • 6
    ચંદ્ર કરતાં પૃથ્વી નું દળ $81$ ગણું અને ત્રિજ્યા $3.5$ ગણી હોય તો ચંદ્ર અને પૃથ્વી ના ગુરુત્વ પ્રવેગ નો ગુણોતર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 7
    $1 \,kg$ દળના પદાર્થની નિષ્ક્રમણ ઝડપ $100\, m/sec$ છે .પદાર્થ ની ગ્રહ ની સપાટી પરની ગુરુત્વસ્થિતિઉર્જા  ......... $J$ થાય.
    View Solution
  • 8
    જો પૃથ્વી કોઈ ચાકગતિ કરતું ના હોય તો વિષુવવૃત પાસે એક માણસનું વજન $W$ છે.પૃથ્વીને પોતાની અક્ષની સપેકસે કેટલા કોણીય વેગથી ગતિ કરાવવી જોઈએ કે જેથી માણસનું વજન $\frac{3}{4}\,W$ જેટલું થાય? પૃથ્વીની ત્રિજ્યા  $6400\, km$ અને $g = 10\, m/s^2$.
    View Solution
  • 9
    નીચે બે વિધાનો આપેલા છે.

    વિધાન $I$ : જો પૃથ્વીની આજુબાજુ ફરતા ઉપગ્રહની કુલ ઊર્જા $E$ હોય તો તેની સ્થિતિ ઊર્જા $\frac{ E }{2}$ હશે.

    વિધાન $II$ : કક્ષામાં ગતિ કરતા ઉપગ્રહની ગતિઊર્જા, કુલ ઊર્જા $E$ ના અડધા મૂલ્ય બરાબર છે.

    ઉપરોક્ત વિધાનોના આધારે, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.

    View Solution
  • 10
    કેપ્લરનો બીજો નિયમ કયા નિયમનું વિધાન છે
    View Solution