Facebook Pixel

120 ~kg ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ভূ-পৃষ্ঠ হতে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় তুলে তার মধ্যে 3.6 × 10^9 text joule গতিশক্তি সঞ্চারিত করা হলো। পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে 6 × 10^24 ~kg এবং 6.4 × 10^6 ~m, G=6.673 × 10^-11 Nm^2 ~kg^-2। ক. ভরকেন্দ্র কী? খ. মঙ্গলগ্রহের মুক্তিবেগ 4.77 ~kms বলতে কী বুঝায়? গ. ভূপৃষ্ঠ থেকে কৃত্রিম উপগ্রহটির উচ্চতা নির্ণয় কর। ঘ. উল্লিখিত গতিশক্তি দ্বারা কৃত্রিম উপগ্রহটিকে মহাশূন্যে পাঠানো সম্ভব কি না? গাণিতিক ব্যাখ্যাসহ বিশ্লেষণ কর।

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

উৎস: Test Exam Question SCC 2020

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) কোনো বস্তুর ওপর প্রযুক্ত অভিকর্ষজ বল যে নির্দিষ্ট বিন্দুর মধ্য দিয়ে ক্রিয়া করে, তাকে ওই বস্তুর ভরকেন্দ্র বলে। (খ) মঙ্গলগ্রহের মুক্তিবেগ 4.77 text km/s বলতে বোঝায়, মঙ্গলগ্রহের পৃষ্ঠ থেকে কোনো বস্তুকে যদি খাড়াভাবে 4.77 text km/s বেগে উপরের দিকে নিক্ষেপ করা হয়, তবে বস্তুটি মঙ্গলগ্রহের মহাকর্ষীয় আকর্ষণ কাটিয়ে মহাশূন্যে চলে যাবে এবং আর কখনোই মঙ্গলগ্রহে ফিরে আসবে না। (গ) উদ্দীপক অনুযায়ী, 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 = 6.673 × 10^-11 text Nm^2textkg^-2 ধরি, উপগ্রহটির বেগ v। আমরা জানি, beginaligned E_k &= 1/2mv^2 => v^2 &= 2E_k/m => v^2 &= 2 × 3.6 × 10^9/120 => v^2 &= 6 × 10^7 text m^2texts^-2 endaligned আবার, উপগ্রহের কক্ষপথের বেগের সূত্রানুসারে, beginaligned v^2 &= GM/R+h => R+h &= GM/v^2 => h &= GM/v^2 - R endaligned মান বসিয়ে পাই, beginaligned h &= 6.673 × 10^-11 × 6 × 10^24/6 × 10^7 - 6.4 × 10^6 => h &= 6.673 × 10^6 - 6.4 × 10^6 => h &= 0.273 × 10^6 text m = 2.73 × 10^5 text m endaligned অতএব, ভূপৃষ্ঠ থেকে উপগ্রহটির উচ্চতা 2.73 × 10^5 text m। (ঘ) উপগ্রহটিকে মহাশূন্যে পাঠানোর জন্য প্রয়োজনীয় মুক্তিবেগ v_e হলে, beginaligned v_e &= sqrt2GM/R+h endaligned এখানে, R+h = 6.4 × 10^6 + 2.73 × 10^5 = 6.673 × 10^6 text m। beginaligned v_e &= sqrt2 × 6.673 × 10^-11 × 6 × 10^24/6.673 × 10^6 &= sqrt1.2 imes 10^8 ≈ 10954.45 text m/s endaligned উপগ্রহটিকে মহাশূন্যে পাঠাতে প্রয়োজনীয় গতিশক্তি, beginaligned E_req &= 1/2mv_e^2 &= 1/2 × 120 × (10954.45)^2 &= 7.2 imes 10^9 text J endaligned উদ্দীপকে প্রদত্ত গতিশক্তি 3.6 × 10^9 text J। যেহেতু প্রদত্ত গতিশক্তি প্রয়োজনীয় গতিশক্তির চেয়ে কম (3.6 × 10^9 text J < 7.2 × 10^9 text J), তাই এই গতিশক্তি দ্বারা উপগ্রহটিকে মহাশূন্যে পাঠানো সম্ভব নয়।

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

Writtenনির্বাচনী পরীক্ষা - Sylhet Cadet College (2020)

$120 \mathrm{~kg}$ ভরের একটি কৃত্রিম উপগ্রহকে ভূ-পৃষ্ঠ হতে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় তুলে তার মধ্যে $3.6 \times 10^{9} \text { joule }$ গতিশক্তি সঞ্চারিত করা হলো। পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে $6 \times 10^{24} \mathrm{~kg}$ এবং $6.4 \times 10^{6} \mathrm{~m}, \ G=6.673 \times 10^{-11} \mathrm{Nm}^{2} \mathrm{~kg}^{-2}$।

ক. ভরকেন্দ্র কী?

খ. মঙ্গলগ্রহের মুক্তিবেগ $4.77 \mathrm{~kms}$ বলতে কী বুঝায়?

গ. ভূপৃষ্ঠ থেকে কৃত্রিম উপগ্রহটির উচ্চতা নির্ণয় কর।

ঘ. উল্লিখিত গতিশক্তি দ্বারা কৃত্রিম উপগ্রহটিকে মহাশূন্যে পাঠানো সম্ভব কি না? গাণিতিক ব্যাখ্যাসহ বিশ্লেষণ 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

0.5m লম্বা রশির এক প্রান্তে 0.2kg ভরের বস্তুকে বেঁধে অন্য প্রান্ত হাতে ধরে উল্লম্ব তলে ঘুরানো হ চ্ছে। সর্বনিম্ন কত দ্রুত...

10 kg ভরের একটি বস্তুকে 'বিষুবীয় অঞ্চল হতে মেরু অঞ্চলে স্থানান্তর m, করা হলো । পৃথিবীর বার্ষিক গতি এবং আহ্নিক গতি যথাক্...

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 ...

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

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

80kg ওজনের একটি কৃত্রিম উপগ্রহ ভূপৃষ্ঠ থেকে কত উচ্চতায় স্থাপন করলে তা প্রতি 24 ঘন্টায় 2 বার একই স্থান পর্যবেক্ষন করতে ...

BTRC বঙ্গবন্ধু-1 কৃত্রিম উপগ্রহ ঢাকার ভূ-পৃষ্ঠ হতে 36000km উর্ধ্বে স্থাপন করা হলে উপগ্রহের পর্যায়কাল কত?

BTRC বঙ্গবন্ধু-১ নামে একটি কৃত্রিম উপগ্রহ উৎক্ষেপণের প্রস্তুতি নিচ্ছে। ঢাকার ভূপৃষ্ঠ হতে উপগ্রহটির উচ্চতা 3.6 times 10^4...

BTRC বঙ্গবন্ধু-১ নামে একটি কৃত্রিম উপগ্রহ উৎক্ষেপণের প্রস্তুতি নিচ্ছে। ঢাকার ভূপৃষ্ঠ হতে উপগ্রহটির উচ্চতা 3.6 times 10^4...

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