એક ગ્રહ પર પદાર્થનો નિષ્ક્રમણ વેગ (escape velocity) કેટલો હશે,જેનું $g$ મૂલ્ય પૃથ્વી કરતા $9$ ગણું અને ત્રિજ્યા પૃથ્વી કરતા $4$ ગણી છે ($km/s$ માં)?

એક ગોળીને ગોળાકાર ગ્રહની સપાટી પરથી $v$ વેગ સાથે શિરોલંબ ઉપરની તરફ છોડવામાં આવે છે. જ્યારે તે તેની મહત્તમ ઊંચાઈએ પહોંચે છે,ત્યારે ગ્રહના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે તેનો પ્રવેગ સપાટી પરના તેના મૂલ્યના $1/4$ ગણો હોય છે. જો ગ્રહમાંથી નિષ્ક્રમણ વેગ $v_{esc} = v \sqrt{N}$ હોય,તો $N$ નું મૂલ્ય શોધો (વાતાવરણને કારણે થતો ઉર્જાનો વ્યય અવગણો).

એક અવકાશયાન મંગળ પર સ્થિત છે. તેને સૌરમંડળની બહાર મોકલવા માટે અવકાશયાન પર કેટલી ઉર્જા ખર્ચવી પડશે? અવકાશયાનનું દળ $= 1000 \; kg$,સૂર્યનું દળ $= 2 \times 10^{30} \; kg$,મંગળનું દળ $= 6.4 \times 10^{23} \; kg$,મંગળની ત્રિજ્યા $= 3395 \; km$,મંગળની કક્ષાની ત્રિજ્યા $= 2.28 \times 10^{8} \; km$,$G = 6.67 \times 10^{-11} \; N m^{2} kg^{-2}$.

એક રોકેટને પૃથ્વી પરથી એવી રીતે લોન્ચ કરવાનું છે કે તે ક્યારેય પાછું ન આવે. જો $E$ એ રોકેટ લોન્ચર દ્વારા આપવામાં આવતી લઘુત્તમ ઉર્જા હોય,તો જો તે જ રોકેટને ચંદ્રની સપાટી પરથી લોન્ચ કરવાનું હોય તો લોન્ચર પાસે કેટલી લઘુત્તમ ઉર્જા હોવી જોઈએ? ધારો કે પૃથ્વી અને ચંદ્રની ઘનતા સમાન છે અને પૃથ્વીનું કદ ચંદ્રના કદ કરતાં $64$ ગણું છે.

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે: એકને વિધાન $A$ અને બીજાને કારણ $R$ તરીકે લેબલ કરવામાં આવ્યું છે.
વિધાન $A$: પૃથ્વીની સપાટી પરથી $m$ દળના પદાર્થને અનંત સુધી ફેંકવા માટે જરૂરી ગતિઊર્જા $\frac{1}{2} mgR$ છે,જ્યાં $R$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે.
કારણ $R$: જ્યારે પદાર્થને પૃથ્વીની સપાટી પરથી અનંત સુધી ફેંકવામાં આવે ત્યારે તેની મહત્તમ સ્થિતિઊર્જા શૂન્ય હોય છે.
ઉપરોક્ત વિધાનોના પ્રકાશમાં,નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો.

એક ગોળાકાર ગ્રહ $A$ પરથી નિષ્ક્રમણ વેગ $10 \ km/s$ છે. બીજા ગ્રહ $B$ પરથી નિષ્ક્રમણ વેગ,જેની ઘનતા અને ત્રિજ્યા ગ્રહ $A$ કરતા $10\%$ છે,તે . . . . . . $m/s$ છે.