Facebook Pixel

বাংলাদেশের মহাকাশ বিজ্ঞানীগণ 10,000 kg ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ২০১৫ সালের ১ জানুয়ারি পৃথিবীর কেন্দ্র হতে 2 R_E দূরত্বে সফলভাবে স্থাপন করলেন যেন উপগ্রহটি পৃথিবীকে কেন্দ্র করে বৃত্তকার পথে ঘুরতে পারে। ২০১৭ সালে আরো আধুনিক কার্যক্রমের জন্য বিজ্ঞানীগণ সিদ্ধান্ত নেন, কৃত্রিম উপগ্রহটিকে পৃথিবীর কেন্দ্র হতে 3 R_E দূরত্বে বৃত্তাকার কক্ষপথে স্থানান্তর করতে হবে। ঐ স্থানান্তরের জন্য তারা প্রয়োজনীয় কাজ সফলতার সাথে সম্পন্ন করলেন। বিজ্ঞানীদের জানা ছিল পৃথিবীর ব্যাসার্ধ ও ভর যথাক্রমে, R_E =6.4 × 10^6 ~m এবং M_E=6 × 10^24 ~kg প্রায়। ক. মহাকর্ষীয় বিভব কাকে বলে? খ. কোন বস্তুকে পৃথিবীর কেন্দ্র হতে দ্বি-গুণ দূরত্বে সরালে। মহাকর্ষীয় বিভবের পরিবর্তন কেমন হবে? গ. কৃত্রিম উপগ্রহটিকে পৃথিবীর কেন্দ্র হতে 2 R_E থেকে 3 R_E দূরত্বে সরাতে কৃতকাজ নির্ণয় কর। ঘ. বিজ্ঞানীদের কেন কাজ করতে হয়েছিল এবং সে কাজ কৃত্রিম উপগ্রহের শক্তি কতটুকু বৃদ্ধি বা হ্রাস করেছিল সে সম্পর্কে তোমার যুক্তিসঙ্গত মতামত দাও৷

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

উৎস: অনুশীলনীর প্রশ্ন তফাজ্জল স্যার

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে অসীম দূরত্ব থেকে একক ভরের কোনো বস্তুকে আনতে যে পরিমাণ কাজ সম্পন্ন করতে হয়, তাকে ওই বিন্দুর মহাকর্ষীয় বিভব বলে। (খ) আমরা জানি, পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে r দূরত্বে মহাকর্ষীয় বিভব, beginaligned V &= -GM/r endaligned এখানে G মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, M পৃথিবীর ভর এবং r দূরত্ব। পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে দূরত্ব r_1 = r হলে বিভব V_1 = -GM/r। এখন দূরত্ব দ্বিগুণ করলে, r_2 = 2r হয়। তখন বিভব, beginaligned V_2 &= -GM/2r = 1/2 <=ft( -GM/r right) = V_1/2 endaligned অর্থাৎ, বস্তুকে পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে দ্বিগুণ দূরত্বে সরালে মহাকর্ষীয় বিভবের মান পূর্বের তুলনায় অর্ধেক হবে। (গ) দেওয়া আছে, উপগ্রহের ভর, m = 10,000 text kg পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R_E = 6.4 × 10^6 text m পৃথিবীর ভর, M_E = 6 × 10^24 text kg মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G = 6.673 × 10^-11 text Nm^2 textkg^-2 আদি দূরত্ব, x_i = 2R_E শেষ দূরত্ব, x_f = 3R_E কৃতকাজ, beginaligned W &= -GM_E m/x_f - <=ft( -GM_E m/x_i right) W &= GM_E m <=ft( 1/x_i - 1/x_f right) W &= GM_E m <=ft( 1/2R_E - 1/3R_E right) W &= GM_E m/R_E <=ft( 1/2 - 1/3 right) W &= GM_E m/R_E <=ft( 1/6 right) W &= 6.673 × 10^-11 × 6 × 10^24 × 10,000/6 × 6.4 × 10^6 W &= 1.042656 × 10^11 text J ≈ 1.043 × 10^11 text J endaligned নির্ণেয় কৃতকাজ 1.043 × 10^11 text J। (ঘ) মহাকর্ষ বল একটি সংরক্ষণশীল বল। কৃত্রিম উপগ্রহটি পৃথিবীর মহাকর্ষীয় টানে আবদ্ধ থাকে। উপগ্রহটিকে নিম্ন কক্ষপথ থেকে উচ্চ কক্ষপথে স্থানান্তর করার অর্থ হলো পৃথিবীর মহাকর্ষীয় বলের বিরুদ্ধে কাজ করা। এই কাজের ফলে উপগ্রহটির বিভব শক্তি বৃদ্ধি পায়। ১ম অবস্থানে বিভব শক্তি, beginaligned E_i &= -GM_E m/2R_E endaligned ২য় অবস্থানে বিভব শক্তি, beginaligned E_f &= -GM_E m/3R_E endaligned শক্তির পরিবর্তন, beginaligned Delta E &= E_f - E_i Delta E &= -GM_E m/3R_E - <=ft( -GM_E m/2R_E right) Delta E &= GM_E m/6R_E Delta E &= 1.043 × 10^11 text J endaligned যেহেতু Delta E > 0, তাই উপগ্রহটির বিভব শক্তি 1.043 × 10^11 text J বৃদ্ধি পেয়েছে। অর্থাৎ, স্থানান্তর প্রক্রিয়ায় কৃতকাজ উপগ্রহের বিভব শক্তি বৃদ্ধিতে ব্যয় হয়েছে।

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

Writtenঅনুশীলনীর প্রশ্ন - তফাজ্জল স্যার

বাংলাদেশের মহাকাশ বিজ্ঞানীগণ 10,000 kg ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ২০১৫ সালের ১ জানুয়ারি পৃথিবীর কেন্দ্র হতে $2 R_{E}$ দূরত্বে সফলভাবে স্থাপন করলেন যেন উপগ্রহটি পৃথিবীকে কেন্দ্র করে বৃত্তকার পথে ঘুরতে পারে। ২০১৭ সালে আরো আধুনিক কার্যক্রমের জন্য বিজ্ঞানীগণ সিদ্ধান্ত নেন, কৃত্রিম উপগ্রহটিকে পৃথিবীর কেন্দ্র হতে $3 R_{E}$ দূরত্বে বৃত্তাকার কক্ষপথে স্থানান্তর করতে হবে। ঐ স্থানান্তরের জন্য তারা প্রয়োজনীয় কাজ সফলতার সাথে সম্পন্ন করলেন। বিজ্ঞানীদের জানা ছিল পৃথিবীর ব্যাসার্ধ ও ভর যথাক্রমে, $R_{E}$ $=6.4 \times 10^{6} \mathrm{~m}$ এবং $M_{E}=6 \times 10^{24} \mathrm{~kg}$ প্রায়।

ক. মহাকর্ষীয় বিভব কাকে বলে?

খ. কোন বস্তুকে পৃথিবীর কেন্দ্র হতে দ্বি-গুণ দূরত্বে সরালে। মহাকর্ষীয় বিভবের পরিবর্তন কেমন হবে?

গ. কৃত্রিম উপগ্রহটিকে পৃথিবীর কেন্দ্র হতে $2 R_{E}$ থেকে $3 R_{E}$ দূরত্বে সরাতে কৃতকাজ নির্ণয় কর।

ঘ. বিজ্ঞানীদের কেন কাজ করতে হয়েছিল এবং সে কাজ কৃত্রিম উপগ্রহের শক্তি কতটুকু বৃদ্ধি বা হ্রাস করেছিল সে সম্পর্কে তোমার যুক্তিসঙ্গত মতামত দাও৷

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

1 kg ভরের কোন প্রাসের ভূপৃষ্ঠে মুক্তিবেগ প্রায় 11 km/s হলে 2 kg ভরের জন্য ঐ একই স্থানে মুক্তিবেগ হবে।

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 ...

200 kg ভরের একটি উপগ্রহ পৃথিবী পৃষ্ঠ থেকে 400 km ওপরে থেকে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করছে। উপগ্রহটিকে কত শক্তি প্ৰয়োগ করলে এটি...

5 times 10^24 mathrm~kg ভর এবং 6.1 times 10^6 mathrm~m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট একটি গ্রহের পৃষ্ঠ হতে 2.0kg ভরের একটি বস্তুকে ম...

5 times 10^24 mathrm~kg ভর এবং 6.1 times 10^6 mathrm~m ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি গ্রহের হতে পৃষ্ঠ 2.0 kg ভরের একটি বস্তুকে ম...

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

m ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহ r ব্যাসার্ধের বৃত্তপথে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করছে। তার গতিবেগ কত বৃদ্ধি করলে সেটি পৃথিবীর আকর্ষণ...

অভিকর্ষীয় ত্বরণ ধ্রুবক হলে, কোনো বস্তুর মুক্তিবেগের সাথে ঐ গ্রহের ব্যাসার্ধের সম্পর্ক হচ্ছে–

উদ্দীপকে বস্তুটির ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে (M=6times 10^24 এবং R=6.4times 10^6 m). ঘ. কৃত্রিম উপগ্রহটির মহাশূন্যে মিলিয়ে...

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