\(m\) દળ ઘરાવતી પૃથ્વીની સપાટી ઉપરથી અવકાશમાં શિરોલંબ દિશામાં \(\lambda v_{ e }\) જેટલા વેગથી પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. \(v_{ e }\) એ નિષ્ક્રમણવેગ અને \(\lambda < 1\) છે તેમ આપેલ છે. જે હવાનો અવરોધ અવગણવામાં આવે તો, પૃથ્વીના કેન્દ્રથી તે \(..............\) જેટલી મહત્તમ ઉંંચાઈ સુધી જઈ શકશે.\((R\): પૃથ્વીની ત્રિજ્યા)

A \(\frac{R}{1+\lambda^{2}}\)
B \(\frac{R}{1-\lambda^{2}}\)
C \(\frac{R}{1-\lambda}\)
D \(\frac{\lambda^{2} R}{1-\lambda^{2}}\)

Verified Solution

Answer & Solution

Correct Answer

(B) \(\frac{R}{1-\lambda^{2}}\)

Step-by-step Solution

Detailed explanation

\(-\frac{ GMm }{ R }+\frac{1}{2} m \lambda^{2} V _{ e }^{2}=-\frac{ GMm }{ h }\) \(-\frac{ GMm }{ R }+\frac{1}{2} \lambda^{2} \frac{2 GMm }{ R }=-\frac{ GMm }{ h }\) \(\frac{\lambda^{2}}{ R }-\frac{1}{ R }=\frac{-1}{ h }\) \(\frac{1}{ h }=\frac{1-\lambda^{2}}{ R }\)…

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