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एक क्षुदग्रह (asteroid) पृथ्वी के केन्द्र से $10 \,R$ ( $R$ पृथ्वी की त्रिज्या है) दूरी पर है और पृथ्वी के केन्द्र की ओर $12\, km / s$ गति से आ रहा है। यदि पृथ्वी से पलायन गति का मान $11.2\, km / s ^{-1}$ है तो पृथ्वी के वातावरण के प्रभाव को नगण्य मानते हुए इस क्षुद्रग्रह की पृथ्वी की सतह से टकराते समय गति कितनी होगी ? (अपना उत्तर $kms ^{-1}$ में निकटतम पूर्णाक में दें)
$20$
$24$
$14$
$16$
Solution
$\mathrm{U}_{1}+\mathrm{K}_{1}=\mathrm{U}_{2}+\mathrm{K}_{2}$
$-\frac{\mathrm{GM}_{\mathrm{e}} \mathrm{m}}{10 \mathrm{R}}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}_{0}^{2}=-\frac{\mathrm{GM}_{\mathrm{e}} \mathrm{m}}{\mathrm{R}}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}$
$+\frac{9}{10} \times \frac{\mathrm{GM}_{\mathrm{e}} \mathrm{m}}{\mathrm{R}}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}_{0}^{2}=\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}$
$\frac{9}{10} \times \frac{1}{2} \mathrm{M} \times \mathrm{v}_{\mathrm{e}}^{2}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}_{0}^{2}=\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}$
$\mathrm{v}^{2}=\frac{9}{10} \mathrm{v}_{e}^{2}+\mathrm{v}_{0}^{2}$
$=\frac{9}{10} \times(11.2)^{2}+(12)^{2}$
$\mathrm{v}^{2}=112.896+144$
$\mathrm{v}=16.027$
$\mathrm{v}=16 \mathrm{km} / \mathrm{s}$