પૃથ્વીની સપાટીથી ઊંચાઈને કારણે $g$ માં થતા ફેરફાર માટેનું સમીકરણ તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પૃથ્વીની સપાટીથી $h$ ઊંચાઈ પર રહેલા $m$ દળના પદાર્થને ધ્યાનમાં લો. આ પદાર્થ પૃથ્વીના કેન્દ્રથી $r = R_{E} + h$ અંતરે બિંદુ $P$ પર રહેલો છે.
પદાર્થ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ:
$F(h) = \frac{GM_{E}m}{(R_{E} + h)^{2}}$
$F = mg(h)$ હોવાથી,$h$ ઊંચાઈ પર ગુરુત્વપ્રવેગ:
$g(h) = \frac{F(h)}{m} = \frac{GM_{E}}{(R_{E} + h)^{2}} \quad ......(1)$
પૃથ્વીની સપાટી પર ગુરુત્વપ્રવેગ $(h = 0)$:
$g = \frac{GM_{E}}{R_{E}^{2}} \quad ......(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો ગુણોત્તર લેતા:
$\frac{g(h)}{g} = \frac{GM_{E}}{(R_{E} + h)^{2}} \times \frac{R_{E}^{2}}{GM_{E}} = \frac{R_{E}^{2}}{(R_{E} + h)^{2}}$
$\frac{g(h)}{g} = \frac{R_{E}^{2}}{R_{E}^{2}(1 + \frac{h}{R_{E}})^{2}} = \left(1 + \frac{h}{R_{E}}\right)^{-2}$
$g(h) = g \left(1 + \frac{h}{R_{E}}\right)^{-2} \quad ......(3)$
નાની ઊંચાઈઓ $(h \ll R_{E})$ માટે,આપણે દ્વિપદી વિસ્તરણ $(1 + x)^{n} \approx 1 + nx$ નો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ:
$g(h) \approx g \left(1 - \frac{2h}{R_{E}}\right) \quad ......(4)$
સમીકરણ $(3)$ કોઈપણ ઊંચાઈ માટે માન્ય છે,જ્યારે સમીકરણ $(4)$ માત્ર $h \ll R_{E}$ હોય ત્યારે જ માન્ય છે.

Explore More

Similar Questions

એક એવા નવા ગ્રહની કલ્પના કરો જેની ઘનતા પૃથ્વી જેટલી જ છે પરંતુ તે કદમાં પૃથ્વી કરતા $3$ ગણો મોટો છે. જો પૃથ્વીની સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $g$ હોય અને નવા ગ્રહની સપાટી પર $g^{\prime}$ હોય,તો

પૃથ્વીની સપાટીથી કેટલી ઊંચાઈએ $g$ નું મૂલ્ય $2 \%$ જેટલું ઘટે છે? [પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $6400 \, km$ છે]

ગુરુત્વાકર્ષણ બળ ક્યાં સૌથી ઓછું હોય છે?

એક પદાર્થનું પૃથ્વીની સપાટી પર વજન $72 \ N$ છે. પૃથ્વીની ત્રિજ્યા કરતાં અડધી ઊંચાઈએ તેના પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કેટલું હશે ($N$ માં)?

પૃથ્વીની સપાટી પર ધ્રુવો પાસે ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $g$ છે અને ધ્રુવોમાંથી પસાર થતી ધરીની આસપાસ પૃથ્વીનો કોણીય વેગ $\omega$ છે. એક પદાર્થનું વજન વિષુવવૃત્ત પર અને ધ્રુવોથી $h$ ઊંચાઈ પર સ્પ્રિંગ બેલેન્સનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. જો બંને જગ્યાએ વજન સમાન માલૂમ પડે,તો $h$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે? ($h << R$,જ્યાં $R$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo