સંદેશાવ્યવહાર માટે પૃથ્વીની આસપાસ વિષુવવૃત્તીય ભૂસ્થિર કક્ષામાં એક ઉપગ્રહ મૂકવાનો છે.
$(a)$ આવા ઉપગ્રહની ઊંચાઈની ગણતરી કરો.
$(b)$ સમગ્ર પૃથ્વીને આવરી લેવા માટે જરૂરી ઉપગ્રહોની લઘુત્તમ સંખ્યા શોધો,જેથી વિષુવવૃત્ત પરના કોઈપણ બિંદુથી ઓછામાં ઓછો એક ઉપગ્રહ જોઈ શકાય.
આપેલ છે: $M = 6 \times 10^{24} \ kg$,$R = 6400 \ km$,$T = 24 \ h$,$G = 6.67 \times 10^{-11} \ N \cdot m^2/kg^2$.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આપેલ છે:
પૃથ્વીનું દળ,$M = 6 \times 10^{24} \ kg$
પૃથ્વીની ત્રિજ્યા,$R = 6400 \ km = 6.4 \times 10^6 \ m$
સમયગાળો,$T = 24 \ h = 24 \times 3600 \ s = 86400 \ s$
ગુરુત્વાકર્ષણનો અચળાંક,$G = 6.67 \times 10^{-11} \ N \cdot m^2/kg^2$
$(a)$ ભૂસ્થિર ઉપગ્રહ માટે,કક્ષીય આવર્તકાળ $T$ અને કક્ષીય ત્રિજ્યા $r = R + h$ વચ્ચેનો સંબંધ કેપ્લરના ત્રીજા નિયમ મુજબ છે:
$T^2 = \frac{4 \pi^2 r^3}{GM}$
$r^3 = \frac{T^2 GM}{4 \pi^2}$
$r = \left( \frac{T^2 GM}{4 \pi^2} \right)^{1/3}$
કિંમતો મૂકતા:
$r = \left( \frac{(86400)^2 \times 6.67 \times 10^{-11} \times 6 \times 10^{24}}{4 \times (3.14)^2} \right)^{1/3} \approx 4.22 \times 10^7 \ m$
ઊંચાઈ $h = r - R = 4.22 \times 10^7 \ m - 0.64 \times 10^7 \ m = 3.58 \times 10^7 \ m = 35800 \ km$.
$(b)$ સમગ્ર વિષુવવૃત્તને આવરી લેવા માટે,દરેક ઉપગ્રહે $120^\circ$ (અથવા $2\pi/3$ રેડિયન) જેટલો કોણીય વિસ્તાર આવરી લેવો જોઈએ,જેથી ત્રણ ઉપગ્રહો સાથે વૈશ્વિક કવરેજ સુનિશ્ચિત કરી શકાય. આમ,જરૂરી ઉપગ્રહોની લઘુત્તમ સંખ્યા $3$ છે.

Explore More

Similar Questions

એક કાલ્પનિક ગ્રહ પર,ઉપગ્રહ ફક્ત ક્વોન્ટાઈઝ્ડ ઉર્જા સ્તરોમાં જ પરિભ્રમણ કરી શકે છે,એટલે કે ઉપગ્રહની ઉર્જાનું મૂલ્ય એ નિશ્ચિત ઉર્જાનો પૂર્ણાંક ગુણાંક છે. જો બે ક્રમિક કક્ષાઓની ત્રિજ્યા $R$ અને $\frac{3R}{2}$ હોય,તો ઉપગ્રહની મહત્તમ ત્રિજ્યા કેટલી હોઈ શકે ($R$ માં)?

Difficult
View Solution

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગ્રહની ખૂબ નજીક પરિભ્રમણ કરતા ઉપગ્રહનો આવર્તકાળ $T$ છે. જો બીજા ગ્રહની ત્રિજ્યા $3R$ હોય પરંતુ ઘનતા સમાન હોય,તો તેનો આવર્તકાળ કેટલો હશે?

એક કૃત્રિમ ઉપગ્રહને $r$ ત્રિજ્યાની કક્ષામાંથી $\frac{3r}{2}$ ત્રિજ્યાની કક્ષામાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે તેની ઊર્જામાં થતો ટકાવારી વધારો કેટલો છે?

જો $g \propto \frac{1}{R^3}$ હોય ($\frac{1}{R^2}$ ના બદલે),તો પૃથ્વીની સપાટીની નજીક રહેલા ઉપગ્રહનો આવર્તકાળ $T$ અને ત્રિજ્યા $R$ વચ્ચેનો સંબંધ શું હશે?

પૃથ્વીના કેન્દ્રની આસપાસ $R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં $M$ દળનો એક ઉપગ્રહ છે. પૃથ્વી તરફ પડતો સમાન દળ $M$ નો એક ઉલ્કાપિંડ ઉપગ્રહ સાથે સંપૂર્ણ અસ્થિતિસ્થાપક રીતે અથડાય છે. અથડામણ પહેલાં ઉપગ્રહ અને ઉલ્કાપિંડની ઝડપ સમાન છે. સંયુક્ત પદાર્થની ત્યારબાદની ગતિ કેવી હશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo