$100 \; kg$ દળ અને $0.10 \; m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે ભારે ગોળાઓને એક આડા ટેબલ પર $1.0 \; m$ ના અંતરે મૂકવામાં આવ્યા છે. ગોળાઓના કેન્દ્રોને જોડતી રેખાના મધ્યબિંદુએ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અને સ્થિતિમાન કેટલું હશે? શું તે બિંદુએ મૂકવામાં આવેલી વસ્તુ સંતુલનમાં છે? જો હા,તો શું તે સંતુલન સ્થાયી છે કે અસ્થાયી?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) દરેક ગોળાનું દળ,$M = 100 \; kg$.
ગોળાઓના કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર,$r = 1.0 \; m$.
ધારો કે $X$ એ ગોળાઓના કેન્દ્રો વચ્ચેનું મધ્યબિંદુ છે.
$1$. $X$ પર ગુરુત્વાકર્ષણ બળ:
$X$ પર રહેલી વસ્તુ પર દરેક ગોળા દ્વારા લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ મૂલ્યમાં સમાન પરંતુ દિશામાં વિરુદ્ધ હોય છે. તેથી,$X$ પરનું કુલ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ $0 \; N$ છે.
$2$. $X$ પર ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિતિમાન:
$M$ દળથી $d$ અંતરે ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિતિમાન $V = -GM/d$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. મધ્યબિંદુ $X$ પર,દરેક ગોળાથી અંતર $d = r/2 = 0.5 \; m$ છે.
$V_{total} = V_1 + V_2 = -\frac{GM}{r/2} - \frac{GM}{r/2} = -\frac{4GM}{r}$
$V_{total} = -\frac{4 \times 6.67 \times 10^{-11} \times 100}{1.0} = -2.668 \times 10^{-8} \; J/kg \approx -2.67 \times 10^{-8} \; J/kg$.
$3$. સંતુલન:
કુલ બળ શૂન્ય હોવાથી,$X$ પર મૂકવામાં આવેલી વસ્તુ સંતુલન સ્થિતિમાં છે. જો વસ્તુને સહેજ એક ગોળા તરફ ખસેડવામાં આવે,તો તે ગોળા દ્વારા લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વધે છે જ્યારે બીજા ગોળા દ્વારા લાગતું બળ ઘટે છે. આ સ્થાનાંતરની દિશામાં ચોખ્ખું બળ ઉત્પન્ન કરે છે,જે વસ્તુને $X$ થી દૂર ખેંચે છે. આમ,આ સંતુલન અસ્થાયી છે.

Explore More

Similar Questions

જો પૃથ્વીની સપાટી પર $m$ દળ ધરાવતા પદાર્થની સ્થિતિઊર્જા શૂન્ય લેવામાં આવે,તો પૃથ્વીની સપાટીથી $h$ ઊંચાઈએ તેની સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે? ($R$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે અને $M$ એ પૃથ્વીનું દળ છે.)

Difficult
View Solution

$4 \, kg$ દળને પૃથ્વીના કેન્દ્રથી તેની સપાટી સુધી લઈ જવા માટે જરૂરી ઉર્જા (જૂલમાં) ગણો,જો પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $6400 \, km$ હોય અને પૃથ્વીની સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $g = 10 \, m/s^2$ હોય.

એક જીઓસ્ટેશનરી ઉપગ્રહ પૃથ્વીની સપાટીથી લગભગ $36,000 \; km$ ની ઊંચાઈએ પૃથ્વીની આસપાસ ફરે છે. આ ઉપગ્રહના સ્થાને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે સ્થિતિમાન કેટલું હશે? (અનંત અંતરે સ્થિતિ ઉર્જા શૂન્ય લો). પૃથ્વીનું દળ $= 6.0 \times 10^{24} \; kg$,ત્રિજ્યા $= 6400 \; km$.

પૃથ્વીના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે $m$ દળ ધરાવતા પદાર્થની ગુરુત્વીય સ્થિતિઊર્જા $U$ છે. તો આ બિંદુએ પદાર્થનું વજન $U$ ના સ્વરૂપમાં દર્શાવો.

જો પૃથ્વીની સપાટી પર ગુરુત્વીય સ્થિતિમાન $V_0$ હોય,તો પૃથ્વીની ત્રિજ્યા કરતાં અડધી ઊંચાઈએ આવેલા બિંદુએ સ્થિતિમાન .......... 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