Facebook Pixel

24 ঘণ্টায় নিজ অক্ষে আবর্তনরত এ পৃথিবীতে একটি বস্তুর ওজন সর্বত্র সমান হওয়া সম্ভব নয় । পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, 6.4 × 10^3 km অভিকর্ষজ ত্বরণ, 9.8 ms^-2 ক. ভারকেন্দ্র কী? খ. ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যতই নিচে যাওয়া যায় অভিকর্ষজ ত্বরণের মান ততই কমতে থাকে–ব্যাখ্যা করো। গ. পৃথিবীর মেরু বিন্দুতে অভিকর্ষতা ত্বরণের মান নির্ণয় করো। ঘ. উদ্দীপকে পৃথিবীর বিষুবীয় অঞ্চলে একটি বস্তুর ওজন শূন্য হতে হলে কৌণিক বেগের মান বৃদ্ধি করতে হবে —গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

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

উৎস: Board Exam Question JB 2023

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) কোনো বস্তুর সমস্ত ওজন যে বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত থাকে বলে বিবেচনা করা হয়, তাকে ওই বস্তুর ভারকেন্দ্র বলে। (খ) ভূ-পৃষ্ঠ থেকে গভীরতা h-এ অভিকর্ষজ ত্বরণ g' হলে এর মান নির্ণয়ের সূত্রটি হলো: beginaligned g' &= g <=ft( 1 - h/R right) endaligned এখানে, g হলো ভূ-পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ এবং R হলো পৃথিবীর ব্যাসার্ধ। এই সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে, গভীরতা h এর মান বাড়লে <=ft( 1 - h/R right) এর মান হ্রাস পায়। ফলে g' এর মানও হ্রাস পায়। তাই ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যতই নিচে যাওয়া যায়, অভিকর্ষজ ত্বরণের মান ততই কমতে থাকে। (গ) দেওয়া আছে, পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R = 6.4 × 10^3 text km = 6.4 × 10^6 text m ভূ-পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 text m/s^2 মেরু অঞ্চলে অক্ষাংশ, lambda = 90^circ আমরা জানি, কোনো স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ g_lambda হলে, beginaligned g_lambda &= g - omega^2 R cos^2 lambda endaligned মেরু অঞ্চলে lambda = 90^circ বসিয়ে পাই, beginaligned g_lambda &= g - omega^2 R cos^2 90^circ &= g - omega^2 R (0)^2 &= g &= 9.8 text m/s^2 endaligned সুতরাং, মেরু বিন্দুতে অভিকর্ষজ ত্বরণের মান 9.8 text m/s^2। (ঘ) দেওয়া আছে, পৃথিবীর আবর্তনকাল, T = 24 = 24 × 3600 text s = 86400 text s পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R = 6.4 × 10^6 text m বিষুবীয় অঞ্চলে অক্ষাংশ, lambda = 0^circ পৃথিবীর বর্তমান কৌণিক বেগ, beginaligned omega &= 2pi/T &= 2 × 3.1416/86400 text rad/s &≈ 7.27 × 10^-5 text rad/s endaligned বিষুবীয় অঞ্চলে বস্তুর ওজন শূন্য হতে হলে কার্যকর অভিকর্ষজ ত্বরণ শূন্য হতে হবে। ধরি, প্রয়োজনীয় কৌণিক বেগ omega_1। beginaligned g_lambda &= g - omega_1^2 R cos^2 lambda 0 &= g - omega_1^2 R cos^2 0^circ => omega_1^2 R &= g => omega_1 &= sqrtg/R &= sqrt9.8/6.4 × 10^6 &≈ 1.237 × 10^-3 text rad/s endaligned সুতরাং, কৌণিক বেগের প্রয়োজনীয় বৃদ্ধি, beginaligned Delta omega &= omega_1 - omega &= 1.237 × 10^-3 - 0.0727 × 10^-3 &= 1.1643 × 10^-3 text rad/s endaligned অর্থাৎ, বিষুবীয় অঞ্চলে বস্তুর ওজন শূন্য করতে কৌণিক বেগের মান প্রায় 1.1643 × 10^-3 text rad/s বৃদ্ধি করতে হবে।

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

WrittenJessore Board (2023)

24 ঘণ্টায় নিজ অক্ষে আবর্তনরত এ পৃথিবীতে একটি বস্তুর ওজন সর্বত্র সমান হওয়া সম্ভব নয় ।

পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, 6.4 × $10^3$ km

অভিকর্ষজ ত্বরণ, 9.8 m$s^{-2}$

ক. ভারকেন্দ্র কী?

খ. ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যতই নিচে যাওয়া যায় অভিকর্ষজ ত্বরণের মান ততই কমতে থাকে–ব্যাখ্যা করো।

গ. পৃথিবীর মেরু বিন্দুতে অভিকর্ষতা ত্বরণের মান নির্ণয় করো।

ঘ. উদ্দীপকে পৃথিবীর বিষুবীয় অঞ্চলে একটি বস্তুর ওজন শূন্য হতে হলে কৌণিক বেগের মান বৃদ্ধি করতে হবে —গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

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 দুইটি বস্তুকে 1 মিটার দূরত্বে স্থাপন করলে এদের মধ্যবর্তী আকর্ষণ বল কত হবে?

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

2 m দৈর্ঘ্যের দুটি তারের ব্যাস যথাক্রমে 2 mm ও 3 mm। তার দুটির প্রত্যেকটিতে 7 × 10^3 N বল প্রয়োগ করা হলে এদের দৈর্ঘ্য য...

2 m দৈর্ঘ্যের দুটি তারের ব্যাস যথাক্রমে 2 mm ও 3 mm। তার দুটির প্রত্যেকটিতে 7 × 10^3 N বল প্রয়োগ করা হলে এদের দৈর্ঘ্য য...

300 m উচু হতে অভিকর্ষের টানে মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর ক্ষেত্রে ভূমি থেকে কত উচ্চতায় গতিশক্তি বিভবশক্তির অর্ধেক হবে?

3500 text kg ভরের কৃত্রিম উপগ্রহ পৃথিবীপৃষ্ঠ হতে 1800 text km উচ্চতায় 7.1 text kms^-1 বেগে ঘুরছে। পৃথিবীর ব্যাসার্ধ 6.4 ...

5 text kg ভরের একটি বস্তু ভূ-পৃষ্ঠ হতে মুক্তিবেগে নিক্ষেপ করায় সেটি মহাশূন্যের অন্য একটি গ্রহে পৌঁছায় যার ভর পৃথিবীর ভরে...

5times10^24kg ভর এবং 6.1times10^6m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট একটি গ্রহের পৃষ্ঠ হতে 2.0 kg ভরের একটি বস্তুকে মহাশূণ্যে পাঠাতে প্র...

6times10^6textkg ভরের একটি উপগ্রহ পৃথিবীর চারদিকে 6/6.7times10^3textm ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার কক্ষপথে ঘুরছে। উপগ্রহটির কৌণ...

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

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