એક ભૂસ્થિર ઉપગ્રહ ગ્રહ $P$ ની આસપાસ તેની સપાટીથી $11R$ ઊંચાઈએ ભ્રમણ કરે છે,જ્યાં $R$ એ $P$ ની ત્રિજ્યા છે. ગ્રહ $P$ ની સપાટીથી $2R$ ઊંચાઈએ રહેલા બીજા ઉપગ્રહનો આવર્તકાળ (કલાકોમાં) કેટલો હશે? ગ્રહ $P$ નો પરિભ્રમણ સમય $24\, \text{hours}$ છે.

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે:
વિધાન $I$: એક ઉપગ્રહ પૃથ્વીની સપાટીની ખૂબ નજીકની કક્ષામાં પૃથ્વીની આસપાસ ફરી રહ્યો છે. ઉપગ્રહના પરિભ્રમણનો સમયગાળો પૃથ્વીની ઘનતા પર આધાર રાખે છે.
વિધાન $II$: ઉપગ્રહના પરિભ્રમણનો સમયગાળો $T = 2\pi\sqrt{\frac{R_e}{g}}$ છે (પૃથ્વીની સપાટીની ખૂબ નજીકના ઉપગ્રહ માટે), જ્યાં $R_e$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે અને $g$ એ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ છે.
ઉપરોક્ત વિધાનોના પ્રકાશમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:

ધારો કે ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અંતરના $n^{th}$ ઘાત સાથે વ્યસ્ત પ્રમાણમાં બદલાય છે. તો,સૂર્યની આસપાસ $R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં ફરતા ગ્રહનો આવર્તકાળ કોના પ્રમાણમાં હશે?

$10\; kg$ નો એક ઉપગ્રહ $8000\; km$ ની ત્રિજ્યા ધરાવતી કક્ષામાં દર $2\; \text{કલાક}$ માં પૃથ્વીની એક પ્રદક્ષિણા પૂર્ણ કરે છે. જો બોહરનો કોણીય વેગમાનનો સિદ્ધાંત હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન માટે લાગુ પડે છે તેમ ઉપગ્રહો માટે પણ લાગુ પડતો હોય, તો ઉપગ્રહની કક્ષાનો ક્વોન્ટમ આંક શોધો.

એક કણ $r$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં કેન્દ્રીય આકર્ષી બળ $F = -\frac{k}{r^2}$ હેઠળ ગતિ કરે છે,જ્યાં $k$ એક અચળાંક છે. તેની ગતિનો આવર્તકાળ કોના પ્રમાણમાં હશે?

સ્પેસમેન ફ્રેડનું અવકાશયાન (જેનું દળ નગણ્ય છે) ગ્રહ બોબની આસપાસ લંબગોળ કક્ષામાં છે. અવકાશયાન અને ગ્રહ વચ્ચેનું લઘુત્તમ અંતર $R$ છે; અવકાશયાન અને ગ્રહ વચ્ચેનું મહત્તમ અંતર $2R$ છે. મહત્તમ અંતરના બિંદુએ,સ્પેસમેન ફ્રેડ $v_0$ ઝડપે મુસાફરી કરી રહ્યો છે. ત્યારબાદ તે તેના થ્રસ્ટર્સ ચાલુ કરે છે જેથી તે $2R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં પ્રવેશે છે. તેની નવી ઝડપ કેટલી હશે?