\(m\) દળ ધરાવતો પદાર્થ \(M\) દળ આધારવતા ગ્રહની ફરતે \(R\) ત્રિજ્યાવાળી કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે.કોઈ એક સમયે તે બે સમાન દળમાં વિભાજિત થાય છે.પ્રથમ દળ \(\frac{R}{2}\) ત્રિજ્યાવાળી કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે અને બીજું દળ \(\frac{3R}{2}\) ત્રિજ્યાવાળી કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે.તો શરૂઆતની અને અંતિમ કુલ ઉર્જાનો તફાવત કેટલો થાય?

A \( - \frac{{GMm}}{{2R}}\)
B \( + \frac{{GMm}}{{6R}}\)
C \( - \frac{{GMm}}{{6R}}\)
D \( \frac{{GMm}}{{2R}}\)

Verified Solution

Answer & Solution

Correct Answer

(C) \( - \frac{{GMm}}{{6R}}\)

Step-by-step Solution

Detailed explanation

Initial gravitational potential energy, \({E_i} = - \frac{{GMm}}{{2R}}\) Final gravitational potential energy, \({E_f} = - \frac{{GMm/2}}{{2\left( {\frac{R}{2}} \right)}}\frac{{GMm/2}}{{2\left( {\frac{{3R}}{2}} \right)}}\) \( = - \frac{{GMm}}{{2R}} - \frac{{GMm}}{{6R}}\)…

Apply the relevant identity from the chapter and substitute the values established in the previous step, keeping the original constraint in view.

Use the simplified expression to isolate the unknown, then plug the result back into the question setup to confirm the working is internally consistent.

Cross-check against a boundary or limiting case. Both the dimensional balance and the qualitative behaviour at the extreme should agree with the candidate answer.

Combine the steps above to identify the correct option. The remaining choices each fail at least one of the consistency, dimensional, or boundary checks.

Same subject

Explore more questions on app

From JEE Mains

Explore more questions on app