Facebook Pixel

120 kg ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ভূ-পৃষ্ঠ হতে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় তুলে তার মধ্যে 3.6 × 10^9 ~J গতিশক্তি সঞ্চারিত করা হলো। পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে 6 × 10^24 ~kg এবং 6.4 × 10^6 ~m, G=6.6 × 10^-11 Nm^2 ~kg^-2, ~g=9.8 ~ms^-2। ক. পার্কিং কক্ষপথ কী? খ. E = g গাণিতিকভাবে প্রমাণ কর। গ. উপগ্রহটি ভূ-পৃষ্ঠ হতে কত উচ্চতায় আছে? ঘ. গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে যাচাই কর যে, সঞ্চারিত গতিশক্তি উপগ্রহটিকে বহিঃবিশ্বে পাঠানোর জন্য পর্যাপ্ত নয় ।

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

উৎস: অনুশীলনীর প্রশ্ন ইসহাক স্যার

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) পৃথিবী পৃষ্ঠ হতে নির্দিষ্ট উচ্চতায় অবস্থিত যে কক্ষপথে কোনো কৃত্রিম উপগ্রহ আবর্তন করলে ভূপৃষ্ঠের সাপেক্ষে সেটিকে সর্বদা স্থির মনে হয়, তাকে পার্কিং কক্ষপথ বলে। (খ) পৃথিবীর ভর M, ব্যাসার্ধ R এবং মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G হলে, পৃথিবী পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ g এবং মহাকর্ষীয় প্রাবল্য E এর রাশিমালা নিম্নরূপ: পৃথিবী পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ, beginaligned g&=GM/R^2 endaligned আবার, পৃথিবী পৃষ্ঠে মহাকর্ষীয় প্রাবল্য, beginaligned E&=GM/R^2 endaligned সুতরাং, উপরের সমীকরণ দুটি তুলনা করলে দেখা যায়, beginaligned g&=E endaligned অর্থাৎ, পৃথিবী পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ এবং মহাকর্ষীয় প্রাবল্য সমান। (গ) দেওয়া আছে, উপগ্রহের ভর, m = 120 text kg গতিশক্তি, E_k = 3.6 × 10^9 text J পৃথিবীর ভর, M = 6 × 10^24 text kg পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R = 6.4 × 10^6 text m মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G = 6.6 × 10^-11 text Nm^2textkg^-2 উপগ্রহের গতিশক্তি থেকে এর বেগ v নির্ণয় করি: beginaligned E_k &= 1/2mv^2 => v &= sqrt2E_k/m &= sqrt2 × 3.6 × 10^9/120 &= 7746 text ms^-1 endaligned আবার, উপগ্রহের বেগ v = sqrtGM/R+h হলে, beginaligned v^2 &= GM/R+h => R+h &= GM/v^2 => h &= GM/v^2 - R endaligned মান বসিয়ে পাই, beginaligned h &= 6.6 × 10^-11 × 6 × 10^24/(7746)^2 - 6.4 × 10^6 &= 6.6005 × 10^6 - 6.4 × 10^6 &= 0.2005 × 10^6 text m &= 200.5 text km endaligned অতএব, উপগ্রহটি ভূপৃষ্ঠ হতে প্রায় 200.5 text km উচ্চতায় আছে। (ঘ) উপগ্রহটিকে বহিঃবিশ্বে বা অসীমে পাঠানোর জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন শক্তি হলো এর বিভব শক্তির সমান, যা হলো: beginaligned W &= GMm/R+h endaligned মান বসিয়ে পাই, beginaligned W &= 6.6 × 10^-11 × 6 × 10^24 × 120/6.4 × 10^6 + 0.2005 × 10^6 &= 4.752 × 10^16/6.6005 × 10^6 &≈ 7.2 × 10^9 text J endaligned এখানে, প্রদত্ত গতিশক্তি E_k = 3.6 × 10^9 text J এবং প্রয়োজনীয় শক্তি W ≈ 7.2 × 10^9 text J। যেহেতু E_k < W, তাই সঞ্চারিত গতিশক্তি উপগ্রহটিকে বহিঃবিশ্বে পাঠানোর জন্য পর্যাপ্ত নয়।

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

Writtenঅনুশীলনীর প্রশ্ন - ইসহাক স্যার

120 kg ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ভূ-পৃষ্ঠ হতে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় তুলে তার মধ্যে $3.6 \times 10^{9} \mathrm{~J}$ গতিশক্তি সঞ্চারিত করা হলো। পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে $6 \times 10^{24} \mathrm{~kg}$ এবং $6.4 \times$ $10^{6} \mathrm{~m}, \mathrm{G}=6.6 \times 10^{-11} \mathrm{Nm}^{2} \mathrm{~kg}^{-2}, \mathrm{~g}=9.8 \mathrm{~ms}^{-2}$।

ক. পার্কিং কক্ষপথ কী?

খ. E = g গাণিতিকভাবে প্রমাণ কর।

গ. উপগ্রহটি ভূ-পৃষ্ঠ হতে কত উচ্চতায় আছে?

ঘ. গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে যাচাই কর যে, সঞ্চারিত গতিশক্তি উপগ্রহটিকে বহিঃবিশ্বে পাঠানোর জন্য পর্যাপ্ত নয় ।

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 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...

একজন শিক্ষার্থী 80 N/m স্প্রিং-ধ্রুবক বিশিষ্ট একটি স্প্রিংয়ের এক প্রান্ত দেয়ালে আটকিয়ে মুক্ত প্রান্তকে x = 0 হতে x_1=...

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