પૃથ્વીની સપાટીથી $d$ ઊંડાઈએ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે ઉદ્ભવતા પ્રવેગ માટેનું સૂત્ર મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે પૃથ્વી $R_E$ ત્રિજ્યા અને $M_E$ દળ ધરાવતો એક સમાન ઘનતા $\rho$ વાળો ગોળો છે.
ધારો કે $m$ દળનો એક પદાર્થ કેન્દ્રથી $r$ અંતરે આવેલા બિંદુ $P$ પર છે,જ્યાં $r = R_E - d$.
શેલ પ્રમેય મુજબ,પૃથ્વીની અંદરના બિંદુ માટે,ગુરુત્વાકર્ષણ બળ ફક્ત $r$ ત્રિજ્યાના ગોળાના દળ $M_r$ દ્વારા જ લાગે છે. આ ત્રિજ્યાની બહારના શેલ પદાર્થ $m$ પર કોઈ ચોખ્ખું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ લગાડતા નથી.
આંતરિક ગોળાનું દળ $M_r = \rho \cdot \frac{4}{3} \pi r^3$ છે.
સમાન ઘનતા હોવાથી,$\rho = \frac{M_E}{\frac{4}{3} \pi R_E^3}$.
$M_r$ ના સૂત્રમાં $\rho$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને $M_r = M_E \left( \frac{r^3}{R_E^3} \right)$ મળે છે.
$r$ અંતરે રહેલા $m$ દળ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ $F = \frac{G M_r m}{r^2}$ છે.
$M_r$ ની કિંમત મૂકતા,$F = \frac{G m}{r^2} \cdot M_E \frac{r^3}{R_E^3} = \frac{G M_E m r}{R_E^3}$ મળે છે.
ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે ઉદ્ભવતો પ્રવેગ $g(r) = \frac{F}{m} = \frac{G M_E r}{R_E^3}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$r = R_E - d$ મૂકતા,$g(d) = \frac{G M_E (R_E - d)}{R_E^3} = \frac{G M_E}{R_E^2} \left( 1 - \frac{d}{R_E} \right)$ મળે છે.
કારણ કે $g = \frac{G M_E}{R_E^2}$ એ સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે ઉદ્ભવતો પ્રવેગ છે,તેથી સૂત્ર $g(d) = g \left( 1 - \frac{d}{R_E} \right)$ બને છે.

Explore More

Similar Questions

બે ગ્રહોના વ્યાસનો ગુણોત્તર $4 : 1$ છે અને તેમની સરેરાશ ઘનતાનો ગુણોત્તર $1 : 2$ છે. ગ્રહો પર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે ઉદ્ભવતા પ્રવેગનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

પૃથ્વીની સપાટીથી કેટલી ઊંચાઈએ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ પૃથ્વીની સપાટી પરના તેના મૂલ્યના $1\%$ જેટલો થઈ જાય છે ($,R$ માં)?

Difficult
View Solution

પૃથ્વી પરના પદાર્થનું ગુરુત્વકેન્દ્ર નાના પદાર્થ માટે તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર સાથે સંપાતી થાય છે,જ્યારે વિસ્તૃત પદાર્થ માટે તે ન પણ હોય. આ સંદર્ભમાં 'નાના' અને 'વિસ્તૃત' નો ગુણાત્મક અર્થ શું છે? નીચેનામાંથી કોના માટે ગુરુત્વકેન્દ્ર અને દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર સંપાતી થાય છે: ઇમારત,તળાવ,સરોવર,પર્વત?

એક ગ્રહની સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ પૃથ્વીની સપાટી પરના પ્રવેગ જેટલો જ છે અને તેની ઘનતા પૃથ્વીની ઘનતા કરતાં $1.5$ ગણી છે. જો પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $R$ હોય,તો ગ્રહની ત્રિજ્યા કેટલી હશે?

એક લોલક પૃથ્વીની સપાટી પર $n$ આવૃત્તિ સાથે દોલન કરે છે. જો તેને પૃથ્વીની સપાટીથી $d = R/3$ ઊંડાઈએ લઈ જવામાં આવે,તો દોલનની નવી આવૃત્તિ કેટલી હશે? ($R$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે)

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