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JEE Mains · Physics · STD 11 - गुरुत्वाकर्षण
  • JEE Mains 2014
  • कठिन
  • MCQ

द्रव्यमान \(M\) के चार कण जो कि एक दूसरे से समान दूरी पर हैं, एक दूसरे के अन्योन्य गुरुत्वाकर्षण प्रभाव में त्रिज्या \(R\) के एक वृत्त पर गतिशील हैं। प्रत्येक कण की चाल है :

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उत्तर और हल

सही उत्तर

(C) \(\frac{1}{2}\sqrt {\frac{{GM}}{R}\left( {1 + 2\sqrt 2 } \right)} \)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

\(2F\cos {45^{ \circ}} + F' = \frac{{M{v^2}}}{R}\,\,\,\,\left( {From\,figure} \right)\)

\(where\,F = \frac{{G{M^2}}}{{{{\left( {\sqrt 2 R} \right)}^2}}}\,and\,F' = \frac{{G{M^2}}}{{4{R^2}}}\)

\( \Rightarrow \frac{{2 \times G{M^2}}}{{\sqrt 2 {{\left( {R\sqrt 2 } \right)}^2}}} + \frac{{G{M^2}}}{{4{R^2}}} = \frac{{M{v^2}}}{R}\)

\( \Rightarrow \frac{{G{M^2}}}{R}\left[ {\frac{1}{4} + \frac{1}{{\sqrt 2 }}} \right] = M{v^2}\)

\(\therefore \,v = \sqrt {\frac{{Gm}}{R}\left( {\frac{{\sqrt 2  + 4}}{{4\sqrt 2 }}} \right)}  = \frac{1}{2}\sqrt {\frac{{Gm}}{R}\left( {1 + 2\sqrt 2 } \right)} \)

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