એક સૂર્યના દળ $\left(=2 \times 10^{30} \; kg\right)$ ધરાવતા બે તારાઓ સામસામે અથડામણ માટે એકબીજાની નજીક આવી રહ્યા છે. જ્યારે તેઓ $10^{9} \; km$ ના અંતરે હોય છે,ત્યારે તેમની ઝડપ નગણ્ય હોય છે. તેઓ કઈ ઝડપે અથડાશે? દરેક તારાની ત્રિજ્યા $10^{4} \; km$ છે. ધારો કે તારાઓ અથડાય ત્યાં સુધી તેમના આકારમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. ($G = 6.67 \times 10^{-11} \; N \cdot m^{2}/kg^{2}$ નો ઉપયોગ કરો)

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) દરેક તારાનું દળ,$M = 2 \times 10^{30} \; kg$.
દરેક તારાની ત્રિજ્યા,$R = 10^{4} \; km = 10^{7} \; m$.
તારાઓના કેન્દ્રો વચ્ચેનું પ્રારંભિક અંતર,$r = 10^{9} \; km = 10^{12} \; m$.
ઝડપ નગણ્ય હોવાથી પ્રારંભિક ગતિઊર્જા $0$ છે.
પ્રારંભિક સ્થિતિઊર્જા,$U_{i} = -\frac{GM^{2}}{r}$.
કુલ પ્રારંભિક ઊર્જા,$E_{i} = -\frac{GM^{2}}{r}$.
અથડામણ સમયે,કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $2R$ છે.
ધારો કે દરેક તારાની ઝડપ $v$ છે.
કુલ ગતિઊર્જા,$K_{f} = \frac{1}{2}Mv^{2} + \frac{1}{2}Mv^{2} = Mv^{2}$.
કુલ સ્થિતિઊર્જા,$U_{f} = -\frac{GM^{2}}{2R}$.
કુલ અંતિમ ઊર્જા,$E_{f} = Mv^{2} - \frac{GM^{2}}{2R}$.
ઊર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,$E_{i} = E_{f}$:
$-\frac{GM^{2}}{r} = Mv^{2} - \frac{GM^{2}}{2R}$.
$v^{2} = GM \left( \frac{1}{2R} - \frac{1}{r} \right)$.
અહીં $r \gg 2R$ હોવાથી,$\frac{1}{r}$ એ $\frac{1}{2R}$ ની સરખામણીમાં નગણ્ય છે.
$v^{2} \approx \frac{GM}{2R} = \frac{6.67 \times 10^{-11} \times 2 \times 10^{30}}{2 \times 10^{7}} = 6.67 \times 10^{12} \; m^{2}/s^{2}$.
$v = \sqrt{6.67 \times 10^{12}} \approx 2.58 \times 10^{6} \; m/s$.

Explore More

Similar Questions

$m$ દળ ધરાવતો એક પદાર્થ પૃથ્વીની સપાટીથી $2R$ ઊંચાઈએથી પડવાનું શરૂ કરે છે. જ્યારે તે પૃથ્વીની સપાટીથી $R$ ઊંચાઈએ પહોંચે ત્યારે તેની ગતિઊર્જા કેટલી હશે? [$R$ = પૃથ્વીની ત્રિજ્યા,$M$ = પૃથ્વીનું દળ,$G$ = ગુરુત્વાકર્ષણનો સાર્વત્રિક અચળાંક]

એક ગ્રહ પરથી નિષ્ક્રમણ વેગ $V_e$ છે. ગ્રહના વ્યાસ પર એક ટનલ ખોદવામાં આવે છે અને તેમાં એક નાનો પદાર્થ નાખવામાં આવે છે. ગ્રહના કેન્દ્ર પર પદાર્થની ઝડપ કેટલી હશે?

Difficult
View Solution

સૌર મંડળમાં,કઈ રાશિનું સંરક્ષણ થાય છે?

એક સ્થિર પદાર્થને ચંદ્રના કેન્દ્રથી $3R$ અંતરે આવેલા બિંદુ $P$ પરથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. ચંદ્રની ત્રિજ્યા $R$ અને દળ $M$ છે. નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ ચંદ્ર સાથે અથડાતી વખતે પદાર્થની ઝડપ દર્શાવે છે?

એક પદાર્થને પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $(R)$ જેટલી ઊંચાઈએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. જ્યારે તે પૃથ્વીની સપાટી સાથે અથડાય ત્યારે પદાર્થનો વેગ કેટલો હશે? (અહીં $g$ = પૃથ્વી પર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ છે.)

Difficult
View Solution

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