પૃથ્વીની સપાટીની નીચે $d$ ઊંડાઈએ ગુરુત્વપ્રવેગ $g$ માં થતા ફેરફાર માટેનું સમીકરણ તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે પૃથ્વીની સપાટીથી $d$ ઊંડાઈએ $m$ દળનો એક પદાર્થ છે. પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $R_{E}$ છે. પૃથ્વીના કેન્દ્રથી તેનું અંતર $r = (R_{E} - d)$ છે.
$d$ જાડાઈના બાહ્ય કવચને કારણે $m$ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ શૂન્ય છે.
પદાર્થ પર ગુરુત્વાકર્ષણ બળ માત્ર $(R_{E} - d)$ ત્રિજ્યા ધરાવતા આંતરિક ગોળા દ્વારા જ લાગે છે.
પૃથ્વીની ઘનતા $\rho$ સમાન છે તેમ ધારતા,આંતરિક ગોળાનું દળ $M_{s}$ નીચે મુજબ મળે:
$M_{s} = \frac{4}{3} \pi (R_{E} - d)^{3} \rho$ $......(1)$
પૃથ્વીનું કુલ દળ $M_{E}$:
$M_{E} = \frac{4}{3} \pi R_{E}^{3} \rho$ $......(2)$
સમીકરણ $(1)$ ને $(2)$ વડે ભાગતા:
$\frac{M_{s}}{M_{E}} = \frac{(R_{E} - d)^{3}}{R_{E}^{3}}$
$M_{s} = M_{E} \frac{(R_{E} - d)^{3}}{R_{E}^{3}}$ $......(3)$
$d$ ઊંડાઈએ $m$ દળ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ $F(d)$:
$F(d) = \frac{G M_{s} m}{(R_{E} - d)^{2}}$ $......(4)$
સમીકરણ $(3)$ માંથી $M_{s}$ ની કિંમત સમીકરણ $(4)$ માં મૂકતા:
$F(d) = \frac{G m}{(R_{E} - d)^{2}} \left[ M_{E} \frac{(R_{E} - d)^{3}}{R_{E}^{3}} \right]$
$F(d) = \frac{G M_{E} m (R_{E} - d)}{R_{E}^{3}}$
અહીં $F(d) = m g_{d}$,જ્યાં $g_{d}$ એ $d$ ઊંડાઈએ ગુરુત્વપ્રવેગ છે:
$m g_{d} = \frac{G M_{E} m (R_{E} - d)}{R_{E}^{3}}$
$g_{d} = \frac{G M_{E}}{R_{E}^{2}} \left( 1 - \frac{d}{R_{E}} \right)$
સપાટી પર ગુરુત્વપ્રવેગ $g = \frac{G M_{E}}{R_{E}^{2}}$ હોવાથી:
$g_{d} = g \left( 1 - \frac{d}{R_{E}} \right)$

Explore More

Similar Questions

એક પદાર્થને પૃથ્વીની સપાટીથી ઉપર પૃથ્વીના કેન્દ્રથી $\frac{5}{4} R$ અંતરે લઈ જવામાં આવે છે,જ્યાં પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $R = 6400 \, km$ છે. પદાર્થના વજનમાં થતો ટકાવારી ઘટાડો $....\%$ હશે.

એક સાદા લોલકનો પૃથ્વીની સપાટી પર આવર્તકાળ $T_1$ છે અને જ્યારે તેને પૃથ્વીની સપાટીથી $R$ ઊંચાઈ પર લઈ જવામાં આવે છે ત્યારે તેનો આવર્તકાળ $T_2$ થાય છે,જ્યાં $R$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે. $T_2/T_1$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

પૃથ્વી પોતાની ધરી પર ભ્રમણ કરે ત્યારે તેની કોણીય ઝડપ કેટલી હોવી જોઈએ જેથી વિષુવવૃત્ત પર પદાર્થનું વજન તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના $3/5$ ગણું થાય? (વિષુવવૃત્ત પર પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $R = 6400 \, km$,$g = 10 \, m/s^2$ લો)

પૃથ્વીની સપાટી પર $m$ દળ ધરાવતા પદાર્થ માટે ગુરુત્વપ્રવેગ $g$ એ કોના સમપ્રમાણમાં છે? (પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $= R$,પૃથ્વીનું દળ $= M$)

પૃથ્વીની સપાટીથી $R$ ઊંચાઈએ ગુરુત્વાકર્ષણીય પ્રવેગ કેટલો હશે? ($R$ = પૃથ્વીની ત્રિજ્યા,$g$ = પૃથ્વીની સપાટી પર ગુરુત્વપ્રવેગ)

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