$M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી રીંગના કેન્દ્રથી $R$ અંતરે તેની અક્ષ પર આવેલા બિંદુ $P$ પર $m$ દળ મૂકવામાં આવે છે. $m$ દળ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કેટલું હશે?

$M$ દળ અને $a$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક નક્કર ગોળાને $2a$ જાડાઈ અને $2M$ દળ ધરાવતા સમાન કેન્દ્રિત ગોળાકાર કવચ દ્વારા ઘેરી લેવામાં આવ્યો છે. કેન્દ્રથી $3a$ અંતરે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર કેટલું હશે?

ચંદ્રનું દળ $\frac{M}{81}$ છે,જ્યાં $M$ એ પૃથ્વીનું દળ છે. પૃથ્વી અને ચંદ્ર વચ્ચેનું અંતર $60R$ છે,જ્યાં $R$ એ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે. ચંદ્રના કેન્દ્રથી કેટલા અંતરે ગુરુત્વાકર્ષણની તીવ્રતા શૂન્ય થશે ($R$ માં)?

આ પ્રશ્નમાં વિધાન-$1$ અને વિધાન-$2$ આપેલા છે. વિધાનો પછી આપેલા ચાર વિકલ્પોમાંથી,જે બે વિધાનોનું શ્રેષ્ઠ વર્ણન કરે છે તે પસંદ કરો.
વિધાન-$1$: '$a$' બાજુવાળા સમઘનના કેન્દ્રમાં રાખેલા દળ $M$ માટે,તેની બાજુઓમાંથી પસાર થતું ગુરુત્વાકર્ષી ક્ષેત્રનું ફ્લક્સ $4\pi GM$ છે.
વિધાન-$2$: જો બિંદુ સ્ત્રોતને કારણે ક્ષેત્રની દિશા ત્રિજ્યાવર્તી હોય અને સ્ત્રોતથી અંતર '$r$' પર તેની નિર્ભરતા $\frac{1}{r^2}$ તરીકે આપવામાં આવે,તો બંધ સપાટીમાંથી પસાર થતું તેનું ફ્લક્સ માત્ર સપાટી દ્વારા ઘેરાયેલા સ્ત્રોતની શક્તિ પર આધાર રાખે છે,સપાટીના કદ કે આકાર પર નહીં.

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક નક્કર ગોળાની અંદર દળ ઘનતા $\rho(r)=\rho_0\left(\frac{r}{R}\right)^\beta$ મુજબ બદલાય છે,જ્યાં $\rho_0$ અને $\beta$ અચળાંકો છે અને $r$ એ કેન્દ્રથી અંતર છે. ધારો કે $E_1$ અને $E_2$ એ ગોળાના કેન્દ્રથી અનુક્રમે $\frac{R}{2}$ અને $2R$ અંતરે ગોળાને કારણે ઉદ્ભવતા ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રો છે. જો $\frac{E_2}{E_1}=4$ હોય,તો $\beta$ નું મૂલ્ય શોધો.

એક ગોલીય કવચને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક સમતલ દ્વારા બે ટુકડાઓમાં કાપવામાં આવે છે. $P$ એ કાપેલા સમતલ પરનું એક બિંદુ છે. ઉપરના ભાગને કારણે $P$ પાસેનું ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર $I_1$ છે અને નીચેના ભાગને કારણે તે $I_2$ છે. તેમની વચ્ચેનો સંબંધ શું છે?