$m_1$ અને $m_2$ દળ ધરાવતા બે પદાર્થો શરૂઆતમાં અનંત અંતરે સ્થિર છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળ હેઠળ એકબીજા તરફ ગતિ કરે છે. જ્યારે તેઓ $r$ અંતરે હોય ત્યારે તેમનો સાપેક્ષ અભિગમ વેગ કેટલો હશે? ($G=$ સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ અચળાંક.)

ખાલી જગ્યા પૂરો:
$(a)$ સૂર્યની આસપાસ ભ્રમણ કરતા મંગળ ગ્રહનો આવર્તકાળ,બુધ ગ્રહના આવર્તકાળ કરતા $8$ ગણો છે. જો સૂર્યથી બુધનું અંતર $5.79 \times 10^{10} \, m$ હોય,તો સૂર્યથી મંગળનું અંતર આશરે ....... છે.
$(b)$ જો પદાર્થનું પૃથ્વી પર દળ $m \, kg$ હોય,તો તે જ પદાર્થનું ચંદ્ર પર દળ ........... થાય.
$(c)$ પૃથ્વીની સપાટીથી ભૂ-સ્થિર ઉપગ્રહની ઊંચાઈ આશરે ........ છે.
$(d)$ $m_1 = m_2 = 1 \, kg$ દળવાળા બે પદાર્થો વચ્ચેનું અંતર $1 \, mm$ હોય,તો તેમની વચ્ચે લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળનું મૂલ્ય ........... થાય. $[G = 6.67 \times 10^{-11} \, SI \text{ એકમ}]$

દૂરથી $V_0$ ઝડપે સીધી રેખામાં ગતિ કરતો $m$ દળનો પદાર્થ,જ્યારે $M$ દળના બ્લેક હોલની નજીકથી પસાર થાય છે ત્યારે તે વિચલિત થાય છે. બ્લેક હોલ મૂળ ગતિપથથી $R$ લંબ અંતરે છે. પદાર્થ અને બ્લેક હોલ વચ્ચેનું સૌથી નજીકનું અંતર $a$ નીચેના સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે:

$(a)$ પૃથ્વીને $6400 \, km$ ત્રિજ્યાનો ગોળો ગણી શકાય. પૃથ્વીના પરિભ્રમણ (સમયગાળો $1 \, \text{દિવસ}$) ને કારણે કોઈપણ પદાર્થ (અથવા વ્યક્તિ) પૃથ્વીની ધરીની આસપાસ વર્તુળાકાર ગતિ કરે છે. પૃથ્વીની સપાટી પર (વિષુવવૃત્ત પર) પદાર્થનો તેના કેન્દ્ર તરફનો પ્રવેગ કેટલો છે? અક્ષાંશ $\theta$ પર તે કેટલો હશે? આ પ્રવેગની સરખામણી $g = 9.8 \, m/s^2$ સાથે કેવી રીતે કરી શકાય?
$(b)$ પૃથ્વી પણ સૂર્યની આસપાસ દર વર્ષે $1.5 \times 10^{11} \, m$ ની કક્ષીય ત્રિજ્યા સાથે વર્તુળાકાર કક્ષામાં ફરે છે. સૂર્યના કેન્દ્ર તરફ પૃથ્વીનો (અથવા પૃથ્વીની સપાટી પરના કોઈપણ પદાર્થનો) પ્રવેગ કેટલો છે? આ પ્રવેગની સરખામણી $g = 9.8 \, m/s^2$ સાથે કેવી રીતે કરી શકાય?

$M$ દળ અને $a$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગોળા દ્વારા $m$ દળ અને $a$ ત્રિજ્યા ધરાવતી રીંગ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કેટલું થાય,જ્યાં રીંગના કેન્દ્ર અને ગોળાના કેન્દ્ર વચ્ચેનું અંતર $r = 1.73a = \sqrt{3}a$ છે?

ઘણા એક્ઝોપ્લેનેટ્સ (exoplanets) ટ્રાન્ઝિટ પદ્ધતિ દ્વારા શોધાયા છે,જેમાં જ્યારે એક્ઝોપ્લેનેટ પિતૃ તારાની સામેથી પસાર થાય છે ત્યારે તેની તીવ્રતામાં થતો ઘટાડો માપવામાં આવે છે. એક્ઝોપ્લેનેટની ત્રિજ્યા $R$ છે અને પિતૃ તારાની ત્રિજ્યા $100 \,R$ છે. જો પિતૃ તારાને કારણે પૃથ્વી પર અવલોકન કરવામાં આવતી તીવ્રતા $I_0$ હોય,તો જ્યારે એક્ઝોપ્લેનેટ ટ્રાન્ઝિટ કરે ત્યારે: