-->

Gravitation

Question
CBSEENPH11026386

The change in the gravitational potential energy when a body of mass m is raised to a height nR above the surface of the earth is ( here R is the radius of the earth )

  • nn + 1 mgR

  • nn - 1 mgR

  • nmgR

  • mgRn

Solution

A.

nn + 1 mgR

Gravitational potential energy of mass m at any point at a distance r from the centre of earth is

              U = - G Mmr

At the surface of earth r = R,

∴          Us- G MmR

                 = - mgR                               g = GMR2

At the height h = nR from the surface of earth

                 r = R + h                  

                   = R + nR

               r = R ( 1 + n )

∴       Uh- G MmR 1 + n

              = -mg R1 + n

Change in gravitational potential energy is

          ΔU = Uh - Us

                = - m gR1+n - - m gR 

                 = - m gR1 + n 1 - 11 + n

            ΔU = m gR n1 + n