- Home
- Standard 9
- Science
બે પદાર્થો વચ્ચે લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કેટલું થશે જો
$(i)$ એક પદાર્થનું દ્રવ્યમાન બમણું કરવામાં આવે.
$(ii)$ પદાર્થો વચ્ચેનું અંતર બમણું અને ત્રણગણું કરવામાં આવે.
$(iii)$ બંને પદાર્થોનું દ્રવ્યમાન બમણું કરવામાં આવે.
Solution
બે પદાર્થો વચ્ચે $d$ અંતરે લાગતું બળ,
$F =\frac{ G m_{1} m_{2}}{d^{2}}$……$(1)$
જ્યાં $m_1 , m_2$ બે પદાર્થોના દળ છે. $G$ એ ગુરુત્વાકર્ષી અચળાંક છે.
$(i)$ જો એક પદાર્થનું દ્રવ્યમાન બમણું થાય તો $m_1' = 2m_1$ થાય.
${F^\prime } = \frac{{Gm_1^\prime {m_2}}}{{{d^2}}} = \frac{{G\left( {2{m_1}} \right){m_2}}}{{{d^2}}}$
$ = \frac{{2G{m_1}{m_2}}}{{{d^2}}} = 2F$
$\therefore F ^{\prime}=2 F$ [પરિણામ $(1)$ પરથી]
$(ii)$ જો બંને પદાર્થો વચ્ચેનું અંતર $d' = 2d$ થાય તો
$\therefore {F^\prime } = \frac{{G{m_1}{m_2}}}{{{{\left( {{d^\prime }} \right)}^2}}} = \frac{{G{m_1}{m_2}}}{{{{(2d)}^2}}}$
$ = \frac{1}{4}\left( {\frac{{G{m_1}{m_2}}}{{{d^2}}}} \right)$
$\therefore F ^{\prime}=\frac{ F }{4}$ [પરિણામ $(1)$ પરથી]
જો બંને પદાર્થો વચ્ચેનું અંતર $3$ ગણું કરવામાં આવે તો
$d '= 3d$ થાય.
$\therefore {F^\prime } = \frac{{G{m_1}{m_2}}}{{{{\left( {{d^\prime }} \right)}^2}}} = \frac{{G{m_1}{m_2}}}{{{{(3d)}^2}}}$
$ = \frac{1}{9}\frac{{G{m_1}{m_2}}}{{{d^2}}}$
$\therefore F ^{\prime}=\frac{ F }{9}$ [પરિણામ $(1)$ પરથી]
$(iii)$ જો બંને પદાર્થોનું દ્રવ્યમાન બમણું કરવામાં આવે તો
$m'_1= 2m$ અને $m'_2= 2m$
$\therefore {F^\prime }{\text{ }} = \frac{{Gm_1^\prime m_2^\prime }}{{{d^2}}}$
$ = \frac{{G\left( {2{m_1}} \right)\left( {2{m_2}} \right)}}{{{d^2}}}$
$ = \frac{{4G{m_1}{m_2}}}{{{d^2}}}{\text{ }}$
$\therefore F ^{\prime}=4F$ [પરિણામ $(1)$ પરથી]