Thereforce, by law of conservation of energy,
\(\begin{array}{l}
P.E\, = \,K.{E_{trans}} + K.{E_{rotational}}\\
= \frac{1}{2}mV_0^2 + \frac{1}{2}I{\omega ^2}\\
= \frac{1}{2}mV_0^2 + \frac{1}{2}m{k^2}\frac{{V_0^2}}{{R_0^2}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,...\left( i \right)\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left[ {I = m{k^2},\omega = \frac{V}{{{R_0}}}} \right]
\end{array}\)
When body is sliding down then body has only translatory motion.
\(\begin{array}{l}
\therefore P.E = K.{E_{trans}}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{1}{2}m{\left( {\frac{5}{4}{v_0}} \right)^2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,...\left( {ii} \right)
\end{array}\)
Dividing \((i)\) by \((ii)\) we get
\(\begin{array}{l}
\frac{{P.E}}{{P.E}} = \frac{{\frac{1}{2}mv_0^2\left[ {1 + \frac{{{K^2}}}{{R_0^2}}} \right]}}{{\frac{1}{2} \times \frac{{25}}{{16}} \times mV_0^2}}\\
= \frac{{25}}{{16}} = 1 + \frac{{{K^2}}}{{R_0^2}} \Rightarrow \frac{{{K^2}}}{{R_0^2}} = \frac{9}{{16}}\\
or,\,\,\,K = \frac{3}{4}\,{R_{0.}}
\end{array}\)
$(b)$ જો પૃથ્વીને અનંત મોટી ત્રિજ્યા ધરાવતી માનવામાં આવે તો દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર એ ગુરૂત્વ કેન્દ્રની સાથે સંપાત થાય છે.
$(c)$ કોઈ બાહ્ય બિંદુ પર કોઈપણ પદાર્થને લીધે ગુરુત્વાર્કર્ષણ ક્ષેત્રની તીવ્રતાને માપવા માટે પદાર્થનું સમગ્ર દળ તેના ગુરુત્વ કેન્દ્ર પર કેન્દ્રિત થયેલું ગણી શકાય.
$(d)$ એક અક્ષને અનુલક્ષીને ભ્રમણ કરતાં કોઈપણ પદાર્થની ચક્રાવર્તન ત્રિજ્યા એ ગુરૂત્વ કેન્દ્રમાંથી દોરવામાં આવતા લંબની લંબાઈ છે.
નીચેનામાંથી વિધાનોની કઈ જોડ સાચી છે?