જો પૃથ્વીની સપાટી પરથી કોઈ પદાર્થનો નિષ્ક્રમણ વેગ $11.2 \,km \,s^{-1}$ હોય, તો પૃથ્વીની ત્રિજ્યા જેટલી ઊંચાઈ પર રહેલા ઉપગ્રહનો કક્ષીય વેગ કેટલો હશે?

વિધાન $(A):$ પૃથ્વીની ઉપર ભ્રમણકક્ષામાં રહેલા સ્પેસ સ્ટેશનમાં રહેલા અવકાશયાત્રી વજનહીનતા અનુભવે છે.
કારણ $(R):$ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ બળની અસર હેઠળ પૃથ્વીની આસપાસ ગતિ કરતી વસ્તુ 'મુક્ત પતન' (free fall) ની સ્થિતિમાં હોય છે.

એક ઉપગ્રહને પૃથ્વીની આસપાસ $R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં છોડવામાં આવે છે. બીજા ઉપગ્રહને $(1.01)R$ ત્રિજ્યાની કક્ષામાં છોડવામાં આવે છે. બીજા ઉપગ્રહનો આવર્તકાળ પ્રથમ કરતા આશરે ........... $\%$ જેટલો વધારે છે.

$m$ દળનો એક ઉપગ્રહ પૃથ્વીની આસપાસ $r$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે. કક્ષાના કેન્દ્રની સાપેક્ષે ઉપગ્રહનું કોણીય વેગમાન કેટલું હશે? ($M=$ પૃથ્વીનું દળ,$G=$ ગુરુત્વાકર્ષણનો સાર્વત્રિક અચળાંક)

એક ગ્રહની આસપાસ સ્થિર કક્ષામાં ફરતા ઉપગ્રહનો સમયગાળો $6 \text{ કલાક}$ છે. ગ્રહનું દળ પૃથ્વીના દળ કરતાં ચોથા ભાગનું છે. ઉપગ્રહની કક્ષાની ત્રિજ્યા કેટલી હશે? (આપેલ છે: પૃથ્વી માટે ભૂ-સ્થિર કક્ષાની ત્રિજ્યા $4.2 \times 10^4 \text{ km}$ છે)

એક ઉપગ્રહ ગ્રહની સપાટીની નજીક વર્તુળાકાર કક્ષામાં પરિભ્રમણ કરી રહ્યો છે. ધારો કે $\rho$ એ સરેરાશ ઘનતા છે અને $R$ એ ગ્રહની ત્રિજ્યા છે; તો ઉપગ્રહનો આવર્તકાળ કેટલો હશે? $(G = \text{સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ અચળાંક})$