मान लीजिए कि गुरुत्वाकर्षण बल F1 और F2 के लिए न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम r1 और r2 स्थितियों पर दो द्रव्यमान m1 और m2 के बीच पढ़ते हैं,  जहां M0 द्रव्यमान के विमा का एक अचर है, r12 = r1 – r2 और n एक संख्या है। ऐसी स्थिति में,

  1. पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण विभिन्न वस्तुओं के लिए अलग-अलग होगा।
  2. केप्लर के तीन नियमों में से कोई भी मान्य नहीं होगा।
  3. केवल तीसरा नियम अमान्य हो जाएगा।
  4. n ऋणात्मक के लिए, पानी से हल्की वस्तु पानी में डूब जाएगी।

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अवधारणा:

न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण का नियम: ब्रह्मांड में किसी भी वस्तु के बीच आकर्षण बल उनके द्रव्यमान के गुणनफल के अनुक्रमानुपाती होता है और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
अत, 

जहाँ G गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है, M और m पिंडों का द्रव्यमान है, और r दो पिंडों के बीच की दूरी है।

व्याख्या:

दिया गया है:

गुरुत्वाकर्षण बल F1 और F2  r1 और r2 स्थितियों पर दो द्रव्यमान m1 और m2 के बीच

जहाँ M0 द्रव्यमान की विमा का एक अचर है, r12 = r1 – r2, और n एक संख्या है।

→गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण, g = F/ m

चूंकि बल स्थिति सदिश पर निर्भर करता है, इसलिए गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण भी स्थिति सदिश पर निर्भर करता है।

g पृथ्वी पर अलग-अलग द्रव्यमान के विभिन्न पिंडों और उनकी स्थिति के लिए भिन्न होगा।

अतः (1) और (3) सही हैं।

→चूंकि गुरुत्वाकर्षण बल केंद्रीय प्रकृति का होता है, केप्लर का प्रथम और द्वितीय नियम मान्य है।

अत: विकल्प (2) गलत है।

साथ ही, g = F/ m

उपरोक्त दो समीकरणों से, n = -ve (अर्थात शून्य से कम), g > 0 के लिए

⇒ M> m1 या m2

→पानी से हल्की वस्तु पानी में डूब जाएगी।

अत: विकल्प (4) सही है।

अतः विकल्प (1), (3) और (4) सही उत्तर हैं।

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