એક કણને પૃથ્વીની સપાટી પરથી શિરોલંબ રીતે ઉપરની તરફ $v=\sqrt{\frac{4 g R_e}{3}}$ વેગ સાથે પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. તો કણને તેના દ્વારા મેળવેલી મહત્તમ ઊંચાઈ કરતાં અડધી ઊંચાઈએ વેગ શું હશે?
  • A$\sqrt{\frac{g R_e}{2}}$
  • B$\sqrt{\frac{g R _{ e }}{3}}$
  • C$\sqrt{g R_e}$
  • D$\sqrt{\frac{2 g R_e}{3}}$
Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
(b)

Conserving mechanical energy at the surface of earth and the maximum height attained,

\(\frac{-G M m}{R_e}+\frac{1}{2} m \frac{4 G M}{3 R_e^2} R_e=\frac{-G M m}{r}+0\)

\(P_{. E_i}+K \cdot E_i=P_{.} E_f+K_i E_f\)

\(\Rightarrow \frac{-G M m}{R_e}+\frac{2 G M m}{3 R^e}=\frac{-G M m}{r}\)

\(-\frac{1}{3} \frac{G M m}{R_e}=\frac{-G M m}{r}\)

\(\Rightarrow r=3 R_e\)

\(\Rightarrow R_e+h=3 R_e\)

\(h=2 R_e\)

Now, let us calculate the velocity of the particle at height equal to half of the maximum height \(i . e\) at \(h=R_e\) Again using mechanical conservation of energy,

\(P . E_i+K . E_i=P . E_j+K . E_j\)

\(\frac{-G M m}{R_e}+\frac{1}{2} m \frac{4}{3} \frac{G M}{R_e^2} \times R_e=\frac{-G M m}{2 R}+\frac{1}{2} m v^2\)

\(\Rightarrow -\frac{1}{3} \frac{G M m}{R_e}+\frac{G M m}{2 R_e}=\frac{1}{2} m v^2\)

\(\Rightarrow \frac{G M m}{6 R_e}=\frac{1}{2} m v^2\)

\(\Rightarrow v=\sqrt{\frac{G M}{3 R_e}}=\sqrt{\frac{G M}{R_e^2} \times \frac{R_e}{3}}=\sqrt{\frac{g R_e}{3}}\)

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
    $g, R$ અને $G$ ના પદમાં પૃથ્વીના દળનું સૂત્ર શું થાય?
    View Solution
  • 2
    પૃથ્વીના બે ઉપગ્રહો $S_1$ અને $S_2$ એક જ કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે. $S_1$ નું દળ $S_2$ ના દળ કરતાં $4$ ગણું છે. નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?
    View Solution
  • 3
    કોઇ એક ગ્રહનું દળ અને વ્યાસ એ પૃથ્વીની આનુષાંગિક રાશિઓ કરતા ત્રણ ગણા છે. પૃથ્વી પર સાદા લોલકનો આવર્તકાળ $2s$ છે. આજ લોલકનો ગ્રહ ઊપર આવર્તકાળ કેટલો હશે.
    View Solution
  • 4
    એક ગ્રહણની ત્રિજ્યા પૃથ્વીની ત્રિજ્યા કરતાં $\frac{1}{4}$ ગણી અને ગુરુત્વપ્રવેગ પૃથ્વીના ગુરુત્વપ્રવેગ કરતાં બમણો હોય તો તે ગ્રહની નિષ્ક્રમણ ઝડપ પૃથ્વીની નિષ્ક્રમણ ઝડપ કરતાં કેટલા ગણી હશે ?
    View Solution
  • 5
    બે ઉપગ્રહો $S_{1}$ અને $S_{2}$ એક ગ્રહને ફરતે અનુક્રમે $R_{1}=3200\, km$ અને $R_{2}=800 \,km$ ની ત્રિજ્યાનો વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે. ઉપગ્રહ $S_{1}$ અને ઉપગ્રહ $S_{2}$ ને તેમની કક્ષાઓમાં ઝડપનો ગુણોત્તર $\frac{1}{x}$ મળે છે. $x$ નું મૂલ્ય......... હશે.
    View Solution
  • 6
    $A$ અને $B$ ગ્રહ ની ત્રિજ્યાનો ગુણોત્તર ${k_1}$ અને ગુરુત્વપ્રવેગનો ગુણોત્તર ${k_2}$ હોય તો નિષ્ક્રમણ ઝડપ નો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 7
    નીચેના માથી શું કક્ષીય ત્રિજ્યા પર આધાર રાખે નહીં
    View Solution
  • 8
    ઉપગ્રહ માટે નિષ્ક્રમણ વેગ $11\;km/s$ છે. જો ઉપગ્રહને શિરોલંબ સાથે $60^o$ ના ખૂણા પર પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવે, તો નિષ્ક્રમણ વેગ ($km/s$ માં) કેટલો થાય?
    View Solution
  • 9
    જો પૃથ્વીની કોણીય ઝડપ બમણી થાય જાય તો '$g$' નું ધ્રુવ પાસેનું મૂલ્ય
    View Solution
  • 10
    પૃથ્વીની સપાટી પર $g$ નું મૂલ્ય $980 cm/sec^2 $ તો $64\, km$ ઊંચાઈએ $g$ નું મૂલ્ય ........ $cm/{\sec ^2}$ થાય? (પૃથ્વી નીં ત્રિજ્યા $R= 6400 \,km$ )
    View Solution