Facebook Pixel

পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R=6.4 × 10^6 ~m এবং g=9.8 ~ms^-2 ভূপৃষ্ঠ হতে কৃত্রিম উপগ্রহের উচ্চতা h=3.2 × 10^6 ~m. পৃথিবী নিজ অক্ষের চারপাশে 24 ঘণ্টায় একটি পূর্ণ ঘূর্ণন সম্পন্ন করে। ক. কেপলারের তৃতীয় সূত্রটি বিবৃত কর। খ. আম ভূপৃষ্ঠে আছড়ে পড়ে, তবে কৃত্রিম উপগ্রহ আছড়ে পড়ে না কেন? ব্যাখ্যা কর। গ. পৃথিবীর ঘূর্ণন বিবেচনা করে P বিন্দুতে অবস্থিত বস্তুর উপর কার্যকর অভিকর্ষ বলের মান বের কর। ঘ. ভূপৃষ্ঠ হতে কৃত্রিম উপগ্রহটিকে স্থির বলে মনে হবে কি-না গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

বিষয়: পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র | অধ্যায়: অধ্যায়-০৬ঃ মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ

উৎস: Board Exam Question CB 2016

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) কেপলারের তৃতীয় সূত্র অনুযায়ী, সূর্যের চারদিকে প্রতিটি গ্রহের আবর্তনকালের বর্গ সূর্য থেকে ঐ গ্রহের গড় দূরত্বের ঘনফলের সমানুপাতিক। (খ) আমের নিজস্ব কোনো বেগ নেই, তাই পৃথিবীর অভিকর্ষজ বলের প্রভাবে এটি সরাসরি ভূপৃষ্ঠে পতিত হয়। অন্যদিকে, কৃত্রিম উপগ্রহকে পৃথিবী প্রদক্ষিণ করার জন্য একটি নির্দিষ্ট অনুভূমিক বেগ প্রদান করা হয়। এই বেগ উপগ্রহের কক্ষপথের স্পর্শক বরাবর ক্রিয়া করে। ফলে পৃথিবীর অভিকর্ষজ বল উপগ্রহটিকে কেন্দ্রের দিকে টানলেও, তার বেগের কারণে সে কক্ষপথ থেকে বিচ্যুত হয় না বা ভূপৃষ্ঠে আছড়ে পড়ে না। (গ) উদ্দীপক অনুসারে, বস্তুর ভর, m = 1 text kg অক্ষাংশ, lambda = 30^circ পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R = 6.4 × 10^6 text m অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 text ms^-2 পৃথিবীর কৌণিক বেগ, beginaligned omega &= 2pi/T &= 2pi/24 × 3600 text rad s^-1 &= 7.2722 × 10^-5 text rad s^-1 endaligned P বিন্দুতে কার্যকর অভিকর্ষজ ত্বরণ g_p হলে, beginaligned g_p &= g - omega^2 R cos^2 lambda &= 9.8 - (7.2722 × 10^-5)^2 × 6.4 × 10^6 × (cos 30^circ)^2 &= 9.8 - 0.0254 &= 9.7746 text ms^-2 endaligned অতএব, P বিন্দুতে কার্যকর অভিকর্ষ বল, beginaligned F &= m g_p &= 1 × 9.7746 text N &= 9.7746 text N endaligned (ঘ) ভূপৃষ্ঠ হতে কৃত্রিম উপগ্রহটিকে স্থির মনে হবে কি না তা যাচাই করার জন্য উপগ্রহের আবর্তনকাল T' নির্ণয় করতে হবে। এখানে, R = 6.4 × 10^6 text m h = 3.2 × 10^6 text m G = 6.673 × 10^-11 text Nm^2 textkg^-2 M = 6 × 10^24 text kg উপগ্রহের আবর্তনকাল, beginaligned T' &= 2pi sqrt(R+h)^3/GM &= 2pi sqrt(6.4 × 10^6 + 3.2 × 10^6)^3/6.673 × 10^-11 × 6 × 10^24 &= 2pi sqrt(9.6 × 10^6)^3/4.0038 × 10^14 &= 2pi sqrt2208.65 &≈ 9340 text s endaligned যেহেতু পৃথিবীর আহ্নিক গতির আবর্তনকাল T = 24 text h = 86400 text s এবং T' !=q T, তাই কৃত্রিম উপগ্রহটিকে ভূপৃষ্ঠ হতে স্থির বলে মনে হবে না।

প্ল্যাটফর্ম: প্রশ্নাবলী (https://proshnaboli.com)

WrittenCumilla Board (2016)

পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, $R=6.4 \times 10^{6} \mathrm{~m}$ এবং $g=9.8 \mathrm{~ms}^{-2}$ ভূপৃষ্ঠ হতে কৃত্রিম উপগ্রহের উচ্চতা $h=3.2 \times 10^{6} \mathrm{~m}.$ পৃথিবী নিজ অক্ষের চারপাশে $24$ ঘণ্টায় একটি পূর্ণ ঘূর্ণন সম্পন্ন করে।

ক. কেপলারের তৃতীয় সূত্রটি বিবৃত কর।

খ. আম ভূপৃষ্ঠে আছড়ে পড়ে, তবে কৃত্রিম উপগ্রহ আছড়ে পড়ে না কেন? ব্যাখ্যা কর।

গ. পৃথিবীর ঘূর্ণন বিবেচনা করে $P$ বিন্দুতে অবস্থিত বস্তুর উপর কার্যকর অভিকর্ষ বলের মান বের কর।

ঘ. ভূপৃষ্ঠ হতে কৃত্রিম উপগ্রহটিকে স্থির বলে মনে হবে কি-না গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

আনলিমিটেড প্র্যাকটিস করতে চান?

প্রশ্নাবলীতে আছে ২ লাখ+ প্রশ্ন। এইচএসসি এবং এডমিশন পরীক্ষার উত্তরসহ চ্যাপ্টারভিত্তিক প্রশ্ন ব্যাংক, অধ্যায় ও বিষয়ভিত্তিক মক টেস্ট এবং লাইভ লিডারবোর্ড।

পরীক্ষা দিতে অ্যাকাউন্ট খুলুন

সম্পর্কিত প্রশ্নসমূহ

120 kg ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ভূ-পৃষ্ঠ হতে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় তুলে তার মধ্যে 3.6 times 10^9 mathrm~J গতিশক্তি স...

120 mathrm~kg ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ভূ-পৃষ্ঠ হতে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় তুলে তার মধ্যে 3.6 times 10^9 text joule ...

2 m বাহুবিশিষ্ট ABCD বর্গক্ষেত্রের কেন্দ্র O এবং উক্ত বিন্দুতে 1 kg ভরের বস্তু রাখা আছে। A, B, C ও D বিন্দুতে যথাক্রমে 4...

2000 mathrm~kg ভরের একটি বস্তুকে কৃত্রিম উপগ্রহে পরিণত করার জন্য একে ভূ-পৃষ্ঠ থেকে 4 times 10^4 mathrm~km উচ্চতায় নিয়ে...

5 mathrmkg ভরের একটি বস্তু ভূপৃষ্ঠ হতে মুক্তিবেগে নিক্ষেপ করায় সেটি মহাশূন্যের অন্য একটি গ্রহে পৌঁছায় যার ভর পৃথিবীর ভ...

5.0 কেজি ভরের একটি বস্তু ভূ-পৃষ্ঠ হতে মুক্তিবেগে নিক্ষেপ করায় এটি এমন একটি গ্রহে গেলো যার ভার পৃথিবীর ভরের দ্বিগুণ এবং ...

6.4times 10^6 m ব্যাসার্ধের একটি গ্রহ নিজ অক্ষে 24 ঘণ্টায় একবার ঘুরে। একজন বিজ্ঞানী গ্রহটির সাথে অভিকর্ষীয় ত্বরণ g-এর...

উদ্দীপকে পৃথিবীর কেন্দ্র হতে দূরত্ব সাপেক্ষে অভিকর্ষজ ত্বরণের লেখচিত্র দেখান হয়েছে। পৃথিবীর ভর, rmM=6.0 times 10^24 mat...

উদ্দীপকে বস্তুটির ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে (M=6times 10^24 এবং R=6.4times 10^6 m). ক. ভেক্টর বিভাজন কী? খ. সমদ্রুতিতে চলম...

উপরের চিত্রে A ও B বিন্দুতে দুটি 0.26 kg ভরের সুষম গোলক পরস্পর হতে 16 cm ব্যবধানে স্থির অবস্থায় আছে। A ও B হতে 10 cm দূ...

যেকোনো প্রকার ভুলভ্রান্তি বা রিপোর্ট করার জন্য অ্যাকাউন্ট খুলে প্রশ্নের রিপোর্ট বাটনে ক্লিক করুন। আমাদের এডিশনাল টিম তা দ্রুত সংশোধন করবে।