7.Gravitation
medium

સૌરમંડળમાં એક એવો ગ્રહ છે કે જેનું દળ પૃથ્વીના દળ કરતાં બમણું હોય છે અને ઘનતા પૃથ્વીની સરેરાશ ઘનતા જેટલી હોય છે. જો પૃથ્વી પરની કોઈ વસ્તુનું વજન $W$ હોય, તો તે ગ્રહ પર સમાન પદાર્થનું વજન કેટલું હશે?

A

$\sqrt{2}\, {W}$

B

$2\, {W}$

C

$W$

D

$2^{\frac{1}{3}}\, {W}$

(JEE MAIN-2021)

Solution

Since the density of planet is same as that of earth.

$\rho_{ p }=\rho_{ e }$

$\Rightarrow \frac{ M _{ p }}{\frac{4}{3}}\pi R _{ p }^{3}=\frac{ M _{ e }}{\frac{4}{3}}$

$\pi R _{ e }^{3}$

$\Rightarrow \frac{ R _{ p }}{ R _{ e }}=\left(\frac{ M _{ p }}{ M _{ e }}\right)^{1 / 3}$

The value of gravitational acceleration $=g=\frac{G M}{R^{2}}$

$\Rightarrow \frac{W_{p}}{W_{e}}=\frac{m g_{p}}{m g_{e}}$

$\Rightarrow \frac{g_{p}}{g_{e}}=\frac{M_{p}}{M_{e}} \frac{R_{e}^{2}}{R_{p}^{2}}$

$=\frac{M_{p}}{M_{e}}\left(\frac{M_{e}}{M_{p}}\right)^{2 / 3}=\left(\frac{M_{p}}{M_{e}}\right)^{1 / 3}=2^{1 / 3}$

$\Rightarrow W_{p}=2^{1 / 3}\; W$

Standard 11
Physics

Similar Questions

Start a Free Trial Now

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