પૃથ્વીની સપાટીથી કેટલી ઊંચાઈ $h$ માટે ગુરુત્વ પ્રવેગ પૃથ્વીની સપાટીથી $h$ ઊંડાઈ જેટલો થાય. પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $r$ અને પૃથ્વીના ભ્રમણની અસર અવગણો.
  • A$\frac{\sqrt{5} R - R }{2}$
  • B$\frac{\sqrt{5}}{2} R - R$
  • C$\frac{ R }{2}$
  • D$\frac{\sqrt{3} R - R }{2}$
JEE MAIN 2020, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
\(M =\) mass of earth

\(M _{1}= mass\) of shaded portion

\(R =\) Radius of earth

\(M_{1}=\frac{M}{\frac{4}{3} \pi R^{3}} \cdot \frac{4}{3} \pi(R-h)^{3}\)

\(=\frac{M(R-h)^{3}}{R}\)

Weight of body is same at \(P\) and \(Q\)

i.e. \(mg _{ P }= mg _{ Q }\)

\(g _{ P }= g _{ Q }\)

\(\frac{G M_{1}}{(R-h)^{2}}=\frac{G M}{(R+h)^{2}}\)

\(\frac{G M(R-h)^{3}}{(R-h)^{2} R^{3}}=\frac{G M}{(R+h)^{2}}\)

\(( R - h )( R + h )^{2}= R ^{3}\)

\(R^{3}-h R^{2}-h^{2} R-h^{3}+2 R^{2} h-2 R h^{2}=R^{3}\)

\(R^{2}-R h^{2}-h^{3}=0\)

\(R^{2}-R h-h^{2}=0\)

\(h ^{2}+ Rh - R ^{2}=0 \Rightarrow h =\frac{- R \pm \sqrt{ R ^{2}+4 R ^{2}}}{2}\)

ie \(h =\frac{- R +\sqrt{5} R }{2}=\left(\frac{\sqrt{5}-1}{2}\right) R\)

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
    બે પદાર્થ જેનું દળ $m_1$ અને $m_2$ છે તે અનંત અંતરે સ્થિર પડેલા છે. હવે તે બંને એકબીજા તરફ ગુરુત્વાકર્ષણ બળને લીધે ગતિ કરે છે. જ્યારે તે બંને એકબીજાથી $r$ અંતરે આવે ત્યારે તેનો સાપેક્ષ વેગ કેટલો થાય ?
    View Solution
  • 2
    $M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી પૃથ્નીની સપાટી ઉપરથી, સપાટીથી $2 R$ ઉંચાઈએ વર્તુળાકાર કક્ષામાં $m$ દળ ધરાવતા ઉ૫ગ્રહને તરતો મૂક્વા માટે જરૂરી લધુતમ ઊર્જા. . . . . . . . છે.
    View Solution
  • 3
    $m$ અને $M$ દળ ધરાવતા બે ગોળા હવામાં છે અને તેમની વચ્ચે લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ $F$ છે. દળોની વચ્ચે જગ્યામાં $3$ વિશિષ્ટ ઘનતા ઘરાવતું પ્રવાહી ભરવામાં આવે છે. હવે, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કેટલું થાય?
    View Solution
  • 4
    એક સ્થાને ગુરુત્વ પ્રવેગ નું મૂલ્ય $9.8\; m/s^2$ જો પૃથ્વી સંકોચાય ને તેના પરિમાણ થી અડધી થય જાય પણ દળ સમાન રહે તો ગુરુત્વ પ્રવેગનું મૂલ્ય ........ $m/{\sec ^2}$ થશે.
    View Solution
  • 5
    આકૃતિમાં દર્શાવેલ ગોળા અને વલય (રીંગ) વચ્ચે આકર્ષણ બળ શોધો, જ્યાં રીંગનું સમતલ કેન્દ્રોને જોડતી રેખાને લંબરૂપે છે. બે રિંગ $('m'$ દળ) નાં કેન્દ્ર થી ગોળા $('M'$ દળ)નાં કેન્દ્ર વચ્ચેનું અંતર $\sqrt{8} R$ હોય તેમજ બંને એકસરખી ત્રિજ્યા $'R’$ ધરાવે છે.
    View Solution
  • 6
    પૃથ્વીના કેન્દ્રથી અંતર $d$ સાથે ગુરુત્વપ્રવેગ $g$ માં થતા બદલાવને શ્રેષ્ઠ રીતે રજુ કરે છે. ($ R=$ પૃથ્વીની ત્રિજયા)
    View Solution
  • 7
    પૃથ્વીની સપાટી પર પદાર્થનું વજન $72 \,N$ છે. જો તેને $h=2 R$ ઊંચાઈ એ લઈ જવામાં આવે, તો તેનું વજન ........... $N$ હશે ?
    View Solution
  • 8
    ઉપગ્રહમાં એક ખુરશી પર બેઠેલો માણસ વજનરહિત હોય તેનું કારણ નીચેનામાથી શું હોય .
    View Solution
  • 9
    એક ઉલ્કા પૃથ્વીના કેન્દ્ર તરફ ગતિ કરે છે. જ્યારે તે પૃથ્વીના કેન્દ્રથી $10 \mathrm{R}$ ($R$ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા) અંતરે હોય ત્યારે તેનો વેગ $12 \;\mathrm{km} / \mathrm{s}$ છે.પૃથ્વીના વાતાવરણની અસરને અવગણતા ઉલ્કા પૃથ્વીની સપાટી પર કેટલા વેગથી ($km/s$ માં) પડશે? (પૃથ્વીની નિષ્ક્રમણ ઝડપ$=11.2 \;\mathrm{km} / \mathrm{s}$ )
    View Solution
  • 10
    કેટલી ઊંડાઈ પર ગુરુત્વપ્રવેગ પૃથ્વીની સપાટી પરના ગુરુત્વપ્રવેગથી $\frac{1}{n}$ ગણો થાય ? (પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $=R$ )
    View Solution