$400 \; kg$ નો એક ઉપગ્રહ પૃથ્વીની આસપાસ $2 R_{E}$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં છે. તેને $4 R_{E}$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં લઈ જવા માટે કેટલી ઉર્જાની જરૂર પડશે? ગતિ ઉર્જા અને સ્થિતિ ઉર્જામાં થતા ફેરફારો શું છે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $r$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં રહેલા ઉપગ્રહની કુલ ઉર્જા $E = -\frac{G M_{E} m}{2r}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$r_{i} = 2 R_{E}$ પર પ્રારંભિક કુલ ઉર્જા $E_{i} = -\frac{G M_{E} m}{4 R_{E}}$ છે.
$r_{f} = 4 R_{E}$ પર અંતિમ કુલ ઉર્જા $E_{f} = -\frac{G M_{E} m}{8 R_{E}}$ છે.
જરૂરી ઉર્જા $\Delta E = E_{f} - E_{i} = -\frac{G M_{E} m}{8 R_{E}} - (-\frac{G M_{E} m}{4 R_{E}}) = \frac{G M_{E} m}{8 R_{E}}$ છે.
$g = \frac{G M_{E}}{R_{E}^{2}}$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $\Delta E = \frac{g m R_{E}}{8} = \frac{9.8 \times 400 \times 6.37 \times 10^{6}}{8} \approx 3.12 \times 10^{9} \; J$ મળે છે.
ગતિ ઉર્જા $K = \frac{G M_{E} m}{2r}$ હોવાથી,$\Delta K = K_{f} - K_{i} = \frac{G M_{E} m}{8 R_{E}} - \frac{G M_{E} m}{4 R_{E}} = -\frac{G M_{E} m}{8 R_{E}} = -3.12 \times 10^{9} \; J$ થાય.
સ્થિતિ ઉર્જા $V = -\frac{G M_{E} m}{r}$ હોવાથી,$\Delta V = V_{f} - V_{i} = -\frac{G M_{E} m}{4 R_{E}} - (-\frac{G M_{E} m}{2 R_{E}}) = \frac{G M_{E} m}{4 R_{E}} = 6.24 \times 10^{9} \; J$ થાય.

Explore More

Similar Questions

નીચેના સ્તંભોને જોડો.
$A$. ઉપગ્રહની સ્થિતિ ઊર્જા$I$. ધન
$B$. ઉપગ્રહની કુલ ઊર્જા$II$. ઋણ
$C$. ઉપગ્રહની ગતિ ઊર્જા$III$. શૂન્ય
$D$. અનંત અંતરે ઉપગ્રહની ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિતિ ઊર્જા$IV$. અનંત

એક ઉપગ્રહ પૃથ્વીની સપાટીથી $400 \; km$ ની ઊંચાઈએ ભ્રમણ કરે છે. ઉપગ્રહને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રભાવમાંથી બહાર મોકલવા માટે કેટલી ઉર્જાની જરૂર પડશે? (ઉપગ્રહનું દળ $= 200 \; kg$; પૃથ્વીનું દળ $= 6.0 \times 10^{24} \; kg$; પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $= 6.4 \times 10^{6} \; m$; $G = 6.67 \times 10^{-11} \; N m^{2} kg^{-2}$)

સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો:
$(a)$ જો સ્થિતિ ઊર્જાનું શૂન્ય અનંત અંતરે હોય,તો ભ્રમણ કરતા ઉપગ્રહની કુલ ઊર્જા તેની ગતિ ઊર્જા/સ્થિતિ ઊર્જાના ઋણ જેટલી હોય છે.
$(b)$ ભ્રમણ કરતા ઉપગ્રહને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની બહાર મોકલવા માટે જરૂરી ઊર્જા,તે જ ઊંચાઈએ રહેલા સ્થિર પદાર્થને પૃથ્વીના ક્ષેત્રની બહાર મોકલવા માટે જરૂરી ઊર્જા કરતા વધારે/ઓછી હોય છે.

એક ઉપગ્રહમાં,જો પરિભ્રમણનો સમય $T$ હોય,તો $KE$ કોના પ્રમાણમાં છે?

એક ગ્રહ સૂર્યની આસપાસ લંબગોળ કક્ષામાં ગતિ કરી રહ્યો છે. જો $T, V, E$ અને $L$ અનુક્રમે તેની ગતિઊર્જા,ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિતિઊર્જા,કુલ ઊર્જા અને બળના કેન્દ્રની સાપેક્ષે કોણીય વેગમાનનું મૂલ્ય દર્શાવતા હોય,તો નીચેનામાંથી કયું સાચું 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