चंद्रमा की सतह (चंद्रतल) पर गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी की सतह के गुरुत्वाकर्षण का लगभग भाग है। एक अंतरिक्ष यात्री पृथ्वी की सतह से किसी गेंद को की ऊँचाई तक फेंक सकता है। यदि उसी गेंद को उतने ही ऊर्ध्व वेग से चंद्रमा की सतह से ऊपर की ओर फेंका जाए तो गेंद चंद्रमा की सतह पर कितनी ऊँचाई तक जाएगी?
चंद्रमा की सतह पर गेंद की ऊँचाई तक जाएगी।
Explanation
पृथ्वी पर गेंद को फेंकने पर उसकी गतिज ऊर्जा अधिकतम ऊँचाई पर पूरी तरह से स्थितिज ऊर्जा में बदल जाती है। चूँकि चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी का भाग है, इसलिए उसी वेग से फेंकी गई गेंद पृथ्वी की तुलना में 6 गुना अधिक ऊँचाई तक जाएगी।
Solution Steps
चरण 1: पृथ्वी पर गेंद द्वारा प्राप्त अधिकतम ऊँचाई है। अधिकतम ऊँचाई पर गेंद की गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में बदल जाती है, अतः ।
चरण 2: चंद्रमा पर गुरुत्वीय त्वरण है, जहाँ पृथ्वी का गुरुत्वीय त्वरण है।
चरण 3: चंद्रमा पर गेंद द्वारा प्राप्त अधिकतम ऊँचाई होगी। उसी वेग के लिए, ।
चरण 4: दोनों समीकरणों से, ।
चरण 5: । अतः गेंद चंद्रमा की सतह पर की ऊँचाई तक जाएगी।