$l$ બાજુવાળા ચોરસના શિરોબિંદુઓ પર મૂકવામાં આવેલા $m$ દળના ચાર કણોની સિસ્ટમની સ્થિતિઊર્જા શોધો. ચોરસના કેન્દ્ર પર ગુરુત્વીય સ્થિતિમાન પણ મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $l$ બાજુવાળા ચોરસના ખૂણાઓ પર $m$ દળના ચાર પદાર્થો મૂકેલા છે. કુલ ગુરુત્વીય સ્થિતિઊર્જા $U$ એ તમામ અલગ-અલગ દળની જોડીઓની સ્થિતિઊર્જાનો સરવાળો છે.
અહીં $l$ અંતરે રહેલી દળની $4$ જોડીઓ (ચોરસની બાજુઓ) અને $\sqrt{2}l$ અંતરે રહેલી દળની $2$ જોડીઓ (ચોરસના વિકર્ણો) છે.
$r$ અંતરે રહેલા $m_1$ અને $m_2$ દળની જોડીની સ્થિતિઊર્જા $U = -\frac{G m_1 m_2}{r}$ છે.
તેથી,કુલ સ્થિતિઊર્જા:
$U = -4 \left( \frac{G m^2}{l} \right) - 2 \left( \frac{G m^2}{\sqrt{2} l} \right)$
$U = -\frac{G m^2}{l} \left( 4 + \frac{2}{\sqrt{2}} \right) = -\frac{G m^2}{l} (4 + \sqrt{2}) \approx -5.414 \frac{G m^2}{l}$.
ચોરસના કેન્દ્ર પર ગુરુત્વીય સ્થિતિમાન $V$ એ ચારેય દળોને કારણે ઉદ્ભવતા સ્થિતિમાનનો સરવાળો છે. કેન્દ્રથી દરેક દળનું અંતર $r = \frac{\sqrt{2}l}{2} = \frac{l}{\sqrt{2}}$ છે.
$V = 4 \times \left( -\frac{G m}{r} \right) = 4 \times \left( -\frac{G m}{l/\sqrt{2}} \right) = -4\sqrt{2} \frac{G m}{l}$.

Explore More

Similar Questions

જો $M$ દળના ત્રણ કણોને $a$ બાજુવાળા સમબાજુ ત્રિકોણના ખૂણાઓ પર મૂકવામાં આવે,તો તંત્રની સ્થિતિઊર્જા અને જો ત્રિકોણની બાજુ $a$ થી બદલીને $2a$ કરવામાં આવે તો થયેલું કાર્ય કેટલું હશે?

Difficult
View Solution

જો કોઇ બિંદુએ ગુરુત્વતીવ્રતા $E = K/x^3$ હોય,તો ત્યાં ગુરુત્વસ્થિતિમાન કેટલું થાય?

Difficult
View Solution

એક વિસ્તારમાં ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રનું સમીકરણ $E = (5\hat{i} + 12\hat{j}) \text{ N/kg}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. જો $2 \text{ kg}$ દળ ધરાવતા કણને ઉગમબિંદુ $(0, 0)$ થી $(12 \text{ m}, 5 \text{ m})$ બિંદુ સુધી ખસેડવામાં આવે, તો ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિતિઊર્જામાં થતો ફેરફાર કેટલો હશે ($\text{ J}$ માં)?

જો અનંત અંતરે રહેલા બે બિંદુવત દ્રવ્યમાનની ગુરુત્વીય સ્થિતિઊર્જા શૂન્ય લેવામાં આવે,તો ગેલેક્સીની ગુરુત્વીય સ્થિતિઊર્જા ............... હોય છે.

$x$-અક્ષ પર અને ઉગમબિંદુથી $x$ અંતરે,દળ વિતરણને કારણે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર $x$-દિશામાં $\frac{Ax}{(x^2+a^2)^{3/2}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. અનંત અંતરે ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિતિમાનનું મૂલ્ય શૂન્ય લેતા,$x$-અક્ષ પર $x$ અંતરે ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિતિમાનનું મૂલ્ય કેટલું હશે?

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