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JEE Mains · Physics · STD 11 - गुरुत्वाकर्षण
  • JEE Mains 2024
  • कठिन
  • MCQ

दो ग्रह \(A\) और \(B\) जिनके द्रव्यमान \(m_1\) और \(m_2\) हैं, क्रमशः \(r_1\) और \(r_2\) त्रिज्याओं की वृत्ताकार कक्षाओं में सूर्य के चारों ओर गति करते हैं। यदि \(\mathrm{A}\) का कोणीय संवेग \(\mathrm{L}\) और \(B\) का \(3L\) है, तो आवर्तकाल \(\left(\frac{T_A}{T_B}\right)\) का अनुपात _______ है।

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सत्यापित हल

उत्तर और हल

सही उत्तर

(C) \(\frac{1}{27}\left(\frac{m_2}{m_1}\right)^3\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

\(\frac{\pi \mathrm{r}_1^2}{\mathrm{~T}_{\mathrm{A}}}=\frac{\mathrm{L}}{2 \mathrm{~m}_1} \ldots \ldots . .(1)\)

\(\frac{\pi \mathrm{r}_2^2}{\mathrm{~T}_{\mathrm{B}}}=\frac{3 \mathrm{~L}}{2 \mathrm{~m}_2} \ldots \ldots .(2)\)

\(\Rightarrow \frac{\mathrm{T}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{T}_{\mathrm{B}}}=3 \cdot \frac{\mathrm{m}_1}{\mathrm{~m}_2} \cdot\left(\frac{\mathrm{r}_1}{\mathrm{r}_2}\right)^2\)

\(\left(\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{T}_{\mathrm{B}}}\right)^2=\left(\frac{\mathrm{r}_1}{\mathrm{r}_2}\right)^3\)\(\Rightarrow\left(\frac{\mathrm{r}_1}{\mathrm{r}_2}\right)^2=\left(\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{T}_{\mathrm{B}}}\right)^{\frac{4}{3}}\)

\(\Rightarrow \frac{1}{27} \cdot\left(\frac{\mathrm{m}_2}{\mathrm{~m}_1}\right)^3=\left(\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{T}_{\mathrm{B}}}\right)\)

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