પૃથ્વીની સપાટી પરથી શિરોલંબ દિશામાં પદાર્થને અનંત અંતરે પહોચાડવા માટે જરૂરી વેગથી ફેકવામાં આવે છે. તે $h$ ઊંચાઈ સુધી પહોંચવા માટે કેટલો સમય લેશે?
  • A$\frac{1}{3} \sqrt{\frac{2 R_{e}}{g}}\left[\left(1+\frac{h}{R_{e}}\right)^{3 / 2}-1\right]$
  • B$\sqrt{\frac{2 R_{e}}{g}}\left[\left(1+\frac{h}{R_{e}}\right)^{3 / 2}-1\right]$
  • C$\frac{1}{3} \sqrt{\frac{R_{e}}{g}}\left[\left(1+\frac{h}{R_{e}}\right)^{3 / 2}-1\right]$
  • D$\sqrt{\frac{R_{e}}{g}}\left[\left(1+\frac{h}{R_{e}}\right)^{3 / 2}-1\right]$
JEE MAIN 2021, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
Applying energy conservation from \((1)\) to \((2)\)

\(\frac{1}{2} m_{.}\left(\frac{2 G M}{R_{e}}\right)-\frac{G M m}{R_{e}}=\frac{1}{2} m v^{2}-\frac{G M m}{R+r}\)

\(\Rightarrow \frac{1}{2} m v^{2}=\frac{G M m}{R+r}\)

\(\Rightarrow v=\sqrt{\frac{2 G M}{R+r}}=\frac{d r}{d t}\)

\(\Rightarrow \sqrt{2 G M} \int_{0}^{t} d t=\int_{R_{e}}^{R_{e}+h}(\sqrt{R+r}) d r\)

\(\sqrt{2 G M} \cdot t=\frac{2}{3}\left[(R+r)^{3 / 2}\right]_{R_{e}}^{R_{e}+h}\)

\(t=\frac{2}{3} \sqrt{\frac{R_{e}^{3}}{2 G M}}\left[\left(1+\frac{h}{R_{e}}\right)^{3 / 2}-1\right]\)

\(\frac{G M}{R_{e}^{2}}=g\)

\(t=\frac{1}{3} \sqrt{\frac{2 R_{e}}{g}}\left[\left(1+\frac{h}{R_{e}}\right)^{3 / 2}-1\right]\)

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
    સ્પેશશીપનું દળ $1000$ $kg$ છે. તેને પૃથ્વીની સપાટીથી શૂન્યાવકાશમાં છોડવામાં આવે છે. $‘g’$ અને $‘R’$ ની કિંમત અનુક્રમે $10$ $m/s^2$ અને $6400$ $km$ છે. તો આ કાર્ય કરવા કેટલી ઊર્જાની જરૂર પડે?
    View Solution
  • 2
    $A$ ગ્રહનો સૂર્યની ફરતે ભ્રમણનો આવર્તકાળ $B$ ગ્રહ કરતાં $8$ ગણો છે. $A$ નું સૂર્યથી અંતર $B$ ના સૂર્યથી અંતરથી કેટલા ગણું હશે?
    View Solution
  • 3
    પૃથ્વીની સપાટી પરથી $m$ દ્રવ્યમાનને $h$ ઉચાઈ, કે જે પૃથ્વીની ત્રિજ્યા બરાબર છે, પર લઈ જવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડે?
    View Solution
  • 4
    $\mathrm{m}$ દળ ધરાવતા સેટેલાઈટને પૃથ્વીની સપાટીથી શિરોલંબ દિશામાં $u$ વેગથી લોન્ચ કરવામાં આવે છે. $\mathrm{R}$ ($R =$ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા) ઊંચાઈ પર પહોચ્યા પછી તે $\frac{\mathrm{m}}{10}$ દળના રોકેટમાથી બહાર આવીને વર્તુળાકાર કક્ષામાં પહોચે છે તો રોકેટની ગતિઉર્જા કેટલી થશે?

    ($G$ ગુરુત્વાકર્ષણનો અચળાંક ; $\mathrm{M}$પૃથ્વીનું દળ)

    View Solution
  • 5
    એક કુત્રિમ ઉપગ્રહ એ પૃથ્વીની આસપાસ વર્તુળાકાર કક્ષામાં તેની પૃથ્વી પરથી નિષ્ક્રમણ ઝડપ કરતાં પાંચમાં ભાગ જેટલી ઝડપ સાથે પરિભ્રમણ કરી રહ્યું છે તો તેની પૃથ્વીની સપાટીથી ઊંચાઈ શું હશે ? ($R$ પૃથ્વીની ત્રિજ્યાં છે.)
    View Solution
  • 6
    સૂર્યની આજુબાજુ ભ્રમણ કરતાં ગ્રહની કોણીય ઝડપ ($\omega$) અને અંતર $(r)$ હોય,તો ગ્રહનો ક્ષેત્રીય વેગ...
    View Solution
  • 7
    પૃથ્વીની ત્રિજ્યા અને દળમાં $0.5\%$ નો વધારો થાય તો નીચેનામાથી પૃથ્વીની સપાટી માટે શું સાચું છે
    View Solution
  • 8
    જો $M$ એ પૃથ્વીનું દળ અને $R$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા તો ગુરુત્વ પ્રવેગ અને ગુરુત્વાકર્ષણ નો અચળાંક નો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 9
    સપાટી પર પદાર્થ નું વજન $500 \,N$ હોય તો પૃથ્વીની સપાટી થી અડધે સુધી અંદર તેનું વજન ......... $N$ થશે.
    View Solution
  • 10
    પૃથ્વીની નિષ્ક્રમણ ઝડપ......
    View Solution