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JEE Mains · Physics · STD 11 - 7. gravitation

त्रिज्या \(R\) के एक ग्रह में इसका द्रव्यमान घनत्व \(\rho( r )=\rho_{0}\left(1-\frac{ r ^{2}}{ R ^{2}}\right)\) है जहाँ \(r\) इसके केन्द्र से दूरी है। इस ग्रह का गुरूत्वाकर्षण क्षेत्र \(r\) के किस मान पर अधिकतम होगा ?

  1. A \(r =\frac{1}{\sqrt{3}} R\)
  2. B \(r=\sqrt{\frac{5}{9}} R\)
  3. C \(r=\sqrt{\frac{3}{4}} R\)
  4. D \(r=R\)
Verified Solution

Answer & Solution

Correct Answer

(B) \(r=\sqrt{\frac{5}{9}} R\)

Step-by-step Solution

Detailed explanation

\(E 4 \pi r ^{2}=\int \rho_{0} 4 \pi r ^{2} dr\) \(\Rightarrow Er ^{2}=4 \pi G \int \limits_{0}^{ r } \rho_{0}\left(1-\frac{ r ^{2}}{ R ^{2}}\right) r ^{2} dr\) \(\Rightarrow E =4 \pi G \rho_{0}\left(\frac{ r ^{3}}{3}-\frac{ r ^{5}}{5 R ^{2}}\right)\)…
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