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 $= 6.4 \times 10^{6} \; m$; $G = 6.67 \times 10^{-11} \; N m^{2} kg^{-2}$)

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ભ્રમણકક્ષામાં રહેલા ઉપગ્રહની કુલ ઉર્જા તેની ગતિ ઉર્જા અને સ્થિતિ ઉર્જાનો સરવાળો છે.
કુલ ઉર્જા $E = K + U = \frac{1}{2} m v^{2} - \frac{G M m}{R_{e} + h}$.
કક્ષીય વેગ $v = \sqrt{\frac{G M}{R_{e} + h}}$ હોવાથી,ગતિ ઉર્જા $K = \frac{1}{2} m \left( \frac{G M}{R_{e} + h} \right)$ થાય.
આમ,$E = \frac{G M m}{2(R_{e} + h)} - \frac{G M m}{R_{e} + h} = -\frac{G M m}{2(R_{e} + h)}$.
ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રભાવમાંથી મુક્ત થવા માટે જરૂરી ઉર્જા એ કુલ ઉર્જાનું ઋણ મૂલ્ય છે: $E_{req} = -E = \frac{G M m}{2(R_{e} + h)}$.
આપેલ છે: $G = 6.67 \times 10^{-11} \; N m^{2} kg^{-2}$,$M = 6.0 \times 10^{24} \; kg$,$m = 200 \; kg$,$R_{e} = 6.4 \times 10^{6} \; m$,$h = 0.4 \times 10^{6} \; m$.
$R_{e} + h = 6.8 \times 10^{6} \; m$.
$E_{req} = \frac{6.67 \times 10^{-11} \times 6.0 \times 10^{24} \times 200}{2 \times 6.8 \times 10^{6}} = \frac{80.04 \times 10^{14}}{13.6 \times 10^{6}} \approx 5.885 \times 10^{8} \; J \approx 5.9 \times 10^{8} \; J$.

Explore More

Similar Questions

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે:
વિધાન $I:$ જો $E$ એ પૃથ્વીની આસપાસ ફરતા ઉપગ્રહની કુલ ઉર્જા હોય,તો તેની સ્થિતિ ઉર્જા $\frac{E}{2}$ થશે.
વિધાન $II:$ ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા ઉપગ્રહની ગતિ ઉર્જા એ કુલ ઉર્જા $E$ ના મૂલ્યના અડધા જેટલી હોય છે.
ઉપરના વિધાનોના પ્રકાશમાં,નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી યોગ્ય જવાબ પસંદ કરો.

$M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી પૃથ્વીની સપાટી પરથી $m$ દળના ઉપગ્રહને પૃથ્વીની સપાટીથી $2R$ ઊંચાઈએ વર્તુળાકાર કક્ષામાં પ્રક્ષેપિત કરવા માટે જરૂરી લઘુત્તમ ઉર્જા કેટલી છે?

ધારો કે એક ઉપગ્રહની ગતિઊર્જા $x$ છે,તો તેનો પરિભ્રમણ સમય $T$ એ ............. ના પ્રમાણમાં છે.

શરૂઆતમાં $100 \ kg$ નો એક ઉપગ્રહ $1.5 R_E$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં છે. આ ઉપગ્રહને $\alpha \times 10^6 \ J$ ઉર્જા આપીને $3 R_E$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં લઈ જઈ શકાય છે. $\alpha$ નું મૂલ્ય . . . . . . છે.
(પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $R_E = 6 \times 10^6 \ m$ અને $g = 10 \ m/s^2$ લો)

પૃથ્વીની આસપાસ વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરતા ઉપગ્રહ માટે,સમાન ઊંચાઈએ સ્થિતિ ઊર્જા અને ગતિ ઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

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