એક ઉપગ્રહ પૃથ્વીની આસપાસ લંબગોળ કક્ષામાં ફરે છે,જેનું એફેલિયન (aphelion) $6R$ અને પેરિહેલિયન (perihelion) $2R$ છે,જ્યાં $R = 6400 \, km$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે. કક્ષાની ઉત્કેન્દ્રતા (eccentricity) શોધો. એપોજી (apogee) અને પેરિજી (perigee) પર ઉપગ્રહનો વેગ શોધો. જો આ ઉપગ્રહને $6R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં સ્થાનાંતરિત કરવો હોય,તો શું કરવું જોઈએ? $(G = 6.67 \times 10^{-11} \, SI \text{ એકમ અને } M = 6 \times 10^{24} \, kg)$

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે: $r_p = 2R$ અને $r_a = 6R$.
લંબગોળના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરતા: $r_a = a(1+e) = 6R$ અને $r_p = a(1-e) = 2R$.
બંને સમીકરણોનો ભાગાકાર કરતા: $\frac{1+e}{1-e} = \frac{6R}{2R} = 3 \implies 1+e = 3 - 3e \implies 4e = 2 \implies e = 0.5$.
કોણીય વેગમાનના સંરક્ષણનો ઉપયોગ કરતા: $m v_p r_p = m v_a r_a \implies v_a = v_p \frac{r_p}{r_a} = v_p \frac{2R}{6R} = \frac{v_p}{3}$.
ઉર્જા સંરક્ષણનો ઉપયોગ કરતા: $\frac{1}{2} m v_p^2 - \frac{GMm}{r_p} = \frac{1}{2} m v_a^2 - \frac{GMm}{r_a}$.
$v_a = v_p/3$ મૂકતા: $\frac{1}{2} v_p^2 (1 - 1/9) = GM (\frac{1}{2R} - \frac{1}{6R}) = GM (\frac{2}{6R}) = \frac{GM}{3R}$.
$\frac{4}{9} v_p^2 = \frac{GM}{3R} \implies v_p^2 = \frac{3GM}{4R} \implies v_p = \sqrt{\frac{3 \times 6.67 \times 10^{-11} \times 6 \times 10^{24}}{4 \times 6400 \times 10^3}} \approx 5.59 \, km/s$.
તેથી $v_a = v_p/3 \approx 1.86 \, km/s$.
$6R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં જવા માટે,ઉપગ્રહ એપોજી પર હોવો જોઈએ અને તેનો વેગ વધારીને કક્ષીય વેગ $v_c = \sqrt{\frac{GM}{6R}} \approx 2.64 \, km/s$ કરવો જોઈએ.

Explore More

Similar Questions

પૃથ્વીના બે ઉપગ્રહો,$S_{1}$ અને $S_{2}$,એક જ કક્ષામાં ગતિ કરી રહ્યા છે. $S_{1}$ નું દળ $S_{2}$ ના દળ કરતા ચાર ગણું છે. નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

$m$ દળનો એક ઉપગ્રહ $M$ દળની પૃથ્વીની આસપાસ $r$ ત્રિજ્યાની કક્ષામાં અચળ કોણીય વેગ $\omega$ થી ભ્રમણ કરે છે. ઉપગ્રહનું કોણીય વેગમાન કેટલું હશે? ($G=$ ગુરુત્વાકર્ષણનો સાર્વત્રિક અચળાંક)

નીચેનામાંથી સાચું વિધાન પસંદ કરો: ભૂસ્થિર ઉપગ્રહની કક્ષાની ત્રિજ્યા શેના પર આધાર રાખે છે?

વિષુવવૃત્તીય સમતલની નજીક વર્તુળાકાર કક્ષામાં રહેલા ઉપગ્રહનો આવર્તકાળ શેના પર આધાર રાખતો નથી?

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે:
વિધાન $I$: એક ઉપગ્રહ પૃથ્વીની સપાટીની ખૂબ નજીકની કક્ષામાં પૃથ્વીની આસપાસ ફરી રહ્યો છે. ઉપગ્રહના પરિભ્રમણનો સમયગાળો પૃથ્વીની ઘનતા પર આધાર રાખે છે.
વિધાન $II$: ઉપગ્રહના પરિભ્રમણનો સમયગાળો $T = 2\pi\sqrt{\frac{R_e}{g}}$ છે (પૃથ્વીની સપાટીની ખૂબ નજીકના ઉપગ્રહ માટે), જ્યાં $R_e$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે અને $g$ એ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ છે.
ઉપરોક્ત વિધાનોના પ્રકાશમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:

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