ગુરુત્વ સ્થિતિઊર્જા, ઉર્જા સંરક્ષણ PYQ: JEE Mains Physics પ્રશ્નો

28 માંથી 1–28 પ્રશ્નો

1. 1. એક \(m\) દળનો પદાર્થ પૃથ્વીની સપાટી પરથી પૃથ્વીની ત્રિજ્યા (\(R_e\)) કરતાં બમણી ઊંચાઈએ લઈ જવામાં આવે છે. તો તેની સ્થિતિઊર્જામાં થતો વધારો _______ હશે.
   (જ્યાં \(g\) એ પૃથ્વીની સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ છે) 2026 મધ્યમ
2. 2. \(10^3 \mathrm{~kg}\) દળનો એક ઉપગ્રહ \(2 \mathrm{R}\) ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં પરિભ્રમણ કરી રહ્યો છે. જો ઉપગ્રહને \(\frac{10^4 \mathrm{R}}{6} \mathrm{~J}\) ઊર્જા પૂરી પાડવામાં આવે, તો તે _______ ત્રિજ્યાની નવી વર્તુળાકાર કક્ષામાં પરિભ્રમણ કરશે.
   (ઉપયોગ કરો: \(\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2, \mathrm{R}=\) પૃથ્વીની ત્રિજ્યા) 2024 અઘરું
3. 3. દળ \(m\) ના પદાર્થને પૃથ્વીની સપાટી પરથી અનંત સુધી પ્રક્ષેપિત કરવા માટે જરૂરી ગતિ ઉર્જા _______ છે. (ધારો કે, પૃથ્વીની ત્રિજ્યા \(R_E,\) \(g=\) પૃથ્વીની સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણના કારણે ઉદ્ભવતો પ્રવેગ) 2024 અઘરું
4. 4. એક અવકાશયાત્રી \(m\) દળનો એક દડો પૃથ્વી પરથી અવકાશમાં લઈ જાય છે. તે દડાને પૃથ્વીની આસપાસ \(318.5 \mathrm{~km}\) ની ઊંચાઈએ એક વર્તુળાકાર કક્ષામાં ફેંકે છે. પૃથ્વીની સપાટી પરથી કક્ષા સુધીમાં, દડાની કુલ યાંત્રિક ઊર્જામાં થતો ફેરફાર \(x \frac{\mathrm{GM}_e \mathrm{~m}}{21 R_e}\) છે. \(x\) નું મૂલ્ય _______ છે. (\(R_{\mathrm{e}}=6370 \mathrm{~km}\) લો) 2024 અઘરું
5. 5. પૃથ્વીની સપાટીથી ઉપગ્રહની ઊંચાઈ માટેનું સાચું સૂત્ર _______ છે. 2024 અઘરું
6. 6. સૂચી - \(I\) અને સૂચી - \(II\) મેળવો -

   સૂચી - \(I\)	સૂચી - \(II\)
   \((A)\) ગ્રહની ગતિઉર્જા	\((I)\) \(-\frac{\mathrm{GMm}}{\mathrm{a}}\)
   \((B)\) સૂર્ય-ગ્રહ તંત્ર માટે ગુરુત્વીય સ્થિતિઉર્જા	\((II)\) \(\frac{\mathrm{GMm}}{2 \mathrm{a}}\)
   \((C)\) ગ્રહની કુલ યાંત્રિક ઉર્જા	\((III)\) \(\frac{\mathrm{Gm}}{\mathrm{r}}\)
   \((D)\) ગ્રહ માટે એકમ દળની વસ્તુ માટે સપાટી ઉપર પલાયન ઉર્જા	\((IV)\) \(-\frac{\mathrm{GMm}}{2 \mathrm{a}}\)

   (જયાં \(\mathrm{a}=\) ગ્રહની કક્ષાની ત્રિજ્યાં, \(\mathrm{r}=\) ગ્રહની ત્રિજ્યાં, \(\mathrm{M}=\) સૂર્ય નું દળ, \(\mathrm{m}=\) ગ્રહનું દળ)
   નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો ઉત્તર પસંદ કરો - 2024 અઘરું
7. 7. બે ઉપગ્રહો \(A\) અને \(B\) પૃથ્વીને ફરતે સમાન કક્ષમાં ગતિ કરે છે. \(A\)નું દળ \(B\) ના દળ કરતા બમણું છે. બંને ઉપગ્રહ માટે જે રાશી સમાન હશે તે ......... છે. 2023 મધ્યમ
8. 8. એક પદાર્થને પૃથ્વીની ત્રિજ્યા \((R)\) જેટલી ઉંયાઈએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. જ્યારે તે પૃથ્વીની સપાટી પર અથડાય ત્યારે તેનો વેગ ........... હશે. (\(g\) =પૃથ્વીનો ગુરુત્વ પ્રવેગ આપેલ છે.) 2023 મધ્યમ
9. 9. એક પદાર્થને પૃથ્વીથી \(R\) ઊંચાઈએથી પડવા દેવામાં આવે છે, જ્યાં \(R\) એ પૃથ્વીની ત્રિજયા છે. જ્યારે તે પૃથ્વીની સપાટી પર અથડાય અને હવાનો અવરોધ અવગણવામાં આવે ત્યારે તેનો વેગ \(..............\) થશે. 2023 મધ્યમ
10. 10. નીચે બે વિધાનો આપેલા છે. વિધાન \(I\) : જો પૃથ્વીની આજુબાજુ ફરતા ઉપગ્રહની કુલ ઊર્જા \(E\) હોય તો તેની સ્થિતિ ઊર્જા \(\frac{ E }{2}\) હશે. વિધાન \(II\) : કક્ષામાં ગતિ કરતા ઉપગ્રહની ગતિઊર્જા, કુલ ઊર્જા \(E\) ના અડધા મૂલ્ય બરાબર છે. ઉપરોક્ત વિધાનોના આધારે, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો. 2023 મધ્યમ
11. 11. \(1\,kg\) દળ ધરાવતા પદાર્થ માટે તેને પૃથ્વીની સપાટીથી પૃથ્વીની ત્રિજ્યા કરતાં ત્રણ ગણી ઊંચાઈએ લઈ જતાં તેણે પ્રાપ્ત કરેલી સ્થિતિ ઊર્જા \(......MJ\) થશે.( \(g =10 ms ^{-2}\) અને પૃથ્વીની ત્રિજ્યા = \(6400\,km )\) 2022 મધ્યમ
12. 12. \(4:3\) જેટલો દળનો ગુણોત્તર ધરાવતા બે ઉપગ્રહો \(A\) અને \(B\) અનુક્રમે \(3r\) અને \(4 r\) ત્રિજ્યાઓ ધરાવતા વર્તુળાકાર કક્ષાઓમાં ભ્રમણ કરે છે. \(A\) અને \(B\) ની કુલ યાંત્રિક ઊર્જાનો ગુણોત્તર ......... થશે. 2022 મધ્યમ
13. 13. \(m\) દળ ધરાવતા ચાર ગોળાઓ \(d\) બાજુ (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર)નું ચોરસ બનાવે છે. એક પાંચમો \(M\) દળ ધરાવતી ગોળો ચોરસના કેન્દ્ર આગળ મૂકવામાં આવે છે. તંત્રની કુલ સ્તિથિ ઊર્જા ........... થશે.
    2022 મધ્યમ
14. 14. \(2 {M}\) દળના પદાર્થને ચાર \(\{{m}, {M}-{m}, {m}, {M}-{m}\}\) દળના ટુકડામાં વિભાજિત કરીને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે ચોરસમાં ગોઠવેલા છે. જ્યારે ગુરુત્વાકર્ષી સ્થિતિઉર્જા મહતમ હોય ત્યારે \(\frac{{M}}{{m}}\) નો ગુણોત્તર \({x}: 1\) મળતો હોય તો \(x\) નું મૂલ્ય કેટલું કેટલું હશે?
    2021 અઘરું
15. 15. જો પૃથ્વી પરનાં સમગ્ર દળને અનંત સુધી દૂર કરવું હોય, કે જેથી તેને સંપૂર્ણ રીતે તોડી શકાય, તો આપવી પડતી ઊર્જાનો જથ્થો\(\frac{x}{5}\, \frac{ GM ^{2}}{ R }\) છે, જ્યાં \(x\) ..... હશે. (નજીકતમ પૂર્ણાકમાં લખો) (\(M\) એ પૃથ્વીનું દળ, \(R\) એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા, \(G\) ગુરુત્વાકર્ષી અચળાંક છે.) 2021 અઘરું
16. 16. પૃથ્વી અને ચંદ્રના દળ અને ત્રિજ્યા અનુક્રમે \(\left({M}_{1}, {R}_{1}\right)\) અને \(\left({M}_{2}, {R}_{2}\right)\) છે. તેમના કેન્દ્ર વચ્ચેનું અંતર \({r}\) છે. બંને  દળના મધ્યબિંદુથી \(m\) દળના પદાર્થનો નિષ્ક્રમણ વેગ કેટલો થાય? 2021 અઘરું
17. 17. પૃથ્વીની સપાટી પરથી શિરોલંબ દિશામાં પદાર્થને અનંત અંતરે પહોચાડવા માટે જરૂરી વેગથી ફેકવામાં આવે છે. તે \(h\) ઊંચાઈ સુધી પહોંચવા માટે કેટલો સમય લેશે? 2021 અઘરું
18. 18. બે \(M\) અને \(16\, M\) દળ ધરાવતા ગ્રહની ત્રિજ્યા અનુક્રમે \(a\) અને \(2\, a \) છે. બંને ગ્રહના કેન્દ્ર વચ્ચેનું અંતર \(10\, a\) છે. \(m\) દળના પદાર્થને મોટા ગ્રહ પરથી બંને ગ્રહના કેન્દ્રને જોડતી રેખા પર નાના ગ્રહ તરફ ફેકવામાં આવે છે. પદાર્થ નાના ગ્રહની સપાટી પર પહોચે તેના માટે તેને લઘુતમ કેટલી ઝડપથી ફેકવો જોઈએ?  2020 અઘરું
19. 19. એક ઉલ્કા પૃથ્વીના કેન્દ્ર તરફ ગતિ કરે છે. જ્યારે તે પૃથ્વીના કેન્દ્રથી \(10 \mathrm{R}\) (\(R\) પૃથ્વીની ત્રિજ્યા) અંતરે હોય ત્યારે તેનો વેગ \(12 \;\mathrm{km} / \mathrm{s}\) છે.પૃથ્વીના વાતાવરણની અસરને અવગણતા ઉલ્કા પૃથ્વીની સપાટી પર કેટલા વેગથી (\(km/s\) માં) પડશે? (પૃથ્વીની નિષ્ક્રમણ ઝડપ\(=11.2 \;\mathrm{km} / \mathrm{s}\) ) 2020 અઘરું
20. 20. \(\mathrm{m}\) દળ ધરાવતા સેટેલાઈટને પૃથ્વીની સપાટીથી શિરોલંબ દિશામાં \(u\) વેગથી લોન્ચ કરવામાં આવે છે. \(\mathrm{R}\) (\(R =\) પૃથ્વીની ત્રિજ્યા) ઊંચાઈ પર પહોચ્યા પછી તે \(\frac{\mathrm{m}}{10}\) દળના રોકેટમાથી બહાર આવીને વર્તુળાકાર કક્ષામાં પહોચે છે તો રોકેટની ગતિઉર્જા કેટલી થશે? (\(G\) ગુરુત્વાકર્ષણનો અચળાંક ; \(\mathrm{M}\)પૃથ્વીનું દળ) 2020 અઘરું
21. 21. બે ઉપગ્રહો \(A\) અને \(B\) ના દળો અનુક્રમે \(m\) અને \(2 m\) છે. પૃથ્વીને ફરતે, \(A\) એ \(R\) ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષા અને \(B\) એ \(2R\) ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં છે. તેની ગતિ ઊર્જાઓનો ગુણોત્તર \(K.E._A / K.E._B ,\) કેટલો થાય?  2019 મધ્યમ
22. 22. એક ઉપગ્રહ \(v\) જેટલી અચળ ઝડપથી એક વર્તુળાકાર કક્ષામાં પૃથ્વીની ફરતે ભ્રમણ કરે છે. એક \(m\) દળ ધરાવતા પદાર્થને ઉપગ્રહ પરથી એવી રીતે ફેંકવામાં આવે છે કે જેથી તે પૃથ્વીના ગુરૂત્વાકર્ષણના ખેંચાણથી મુક્ત થાય. પદાર્થના મુક્ત કરવાના સમયે તેની ગતીઊર્જા કેટલી હશે? 2019 મધ્યમ
23. 23. જે દરેકનું દ્રવ્યમાન \(3\times10^{31}\, kg\) છે તેવા બે તારાઓ તેમનાથી \(2\times10^{11}\, m\) દુર એવા એકજ (સામાન્ય) દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની આસપાસ ભ્રમણ કરવાનું શરૂ કરે છે. જે કોઈ એક ઉલ્કા આ દ્રવ્યમાન કેન્દ્રમાંથી બે તારાઓને જોડતી રેખાને લંબ પસાર થઇ \(O\) તરફ ગતિ કરે છે, તો આ બે તારાના ગરૂત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાંથી છટકવા માટે આ ઉલ્કાને \(O\) પર જરૂરી લઘુત્તમ ઝડપ ________ આપવી પડે (સાર્વત્રિક ગુરૂત્વાકર્ષી અચળાંક \(G = 6.67\times10^{-11}\, Nm^2\, kg^{-2}\)) 2019 મધ્યમ
24. 24. પૃથ્વીની સપાટીથી (પૃથ્વીની ત્રિજ્યા \(6.4 \times 10^3 \,km\)) \(h\) ઊંચાઈ પર એક ઉપગ્રહને રાખવા માટેની જરૂરી ઊર્જા \(E_1\) છે અને આ ઉપગ્રહને આ ઊંચાઈ પર વર્તુળાકાર કક્ષામાં રાખવા જરૂરી ગતિ ઊર્જા \(E_2\) છે. \(E_1\) અને \(E_2\) સમાન થાય તેવી ઊંચાઈ \(h\) નું મૂલ્ય છે 2019 અઘરું
25. 25. રોકેટને એવી રીતે લોન્ચ કરવામાં આવે છે કે જેથી તે સપાટી પર પાછું ના ફરે.જો \(E\) એ રોકેટ લોંચરને આપવામાં આવતી ન્યુનત્તમ ઉર્જા હોય તો જો રોકેટને ચંદ્રની સપાટી પરથી લોન્ચ કરવામાં આવે તો તેને ન્યુનત્તમ કેટલી ઉર્જા આપવી પડે? ચંદ્ર અને પૃથ્વીની ઘનતા સમાન અને ચંદ્રનું કદ પૃથ્વી કરતાં \(64\) માં ભાગનું છે. 2019 અઘરું
26. 26. \(m\) 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? 2018 અઘરું
27. 27. બે કાલ્પનિક \(m_1\) અને \(m_2\) દળ ધરાવતા ગ્રહ એક બીજાથી અનંત અંતરે છે.હવે ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે તેમના કેન્દ્રને જોડતી રેખા પર તે એકબીજા તરફ ગતિ કરે છે.જ્યારે તેમની વચ્ચેનું અંતર \(d\) હોય ત્યારે તેમની ઝડપ કેટલી હશે? (\(m_1\) ની ઝડપ \(v_1\) અને \(m_2\) ની ઝડપ \(v_2\) છે)
    2014 અઘરું
28. 28. \(m\) દળ ધરાવતાં ઉપગ્રહને \(M \) દળ ધરાવતાં અને \(R\) જેટલી ત્રિજયા ધરાવતાં ગ્રહની સપાટી પરથી \(2R\) જેટલી ઊંચાઇએ વર્તુળાકાર કક્ષામાં તરતો મૂકવા જરૂરી લઘુત્તમ ઊર્જા કેટલી જોઇએ? 2013 મધ્યમ

આ પેજ પર આ ફિલ્ટર મુજબ કોઈ પ્રશ્ન નથી. ફિલ્ટર હટાવો