7.Gravitation
hard

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)

A

$20$

B

$24$

C

$14$

D

$16$

(JEE MAIN-2020)

Solution

$\mathrm{U}_{1}+\mathrm{K}_{1}=\mathrm{U}_{2}+\mathrm{K}_{2}$

$-\frac{\mathrm{GM}_{\mathrm{e}} \mathrm{m}}{10 \mathrm{R}}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}_{0}^{2}=-\frac{\mathrm{GM}_{\mathrm{e}} \mathrm{m}}{\mathrm{R}}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}$

$+\frac{9}{10} \times \frac{\mathrm{GM}_{\mathrm{e}} \mathrm{m}}{\mathrm{R}}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}_{0}^{2}=\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}$

$\frac{9}{10} \times \frac{1}{2} \mathrm{M} \times \mathrm{v}_{\mathrm{e}}^{2}+\frac{1}{2} \mathrm{mv}_{0}^{2}=\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}$

$\mathrm{v}^{2}=\frac{9}{10} \mathrm{v}_{e}^{2}+\mathrm{v}_{0}^{2}$

$=\frac{9}{10} \times(11.2)^{2}+(12)^{2}$

$\mathrm{v}^{2}=112.896+144$

$\mathrm{v}=16.027$

$\mathrm{v}=16 \mathrm{km} / \mathrm{s}$

Standard 11
Physics

Similar Questions

Start a Free Trial Now

Confusing about what to choose? Our team will schedule a demo shortly.