Facebook Pixel

6.4× 10^6 m ব্যাসার্ধের একটি গ্রহ নিজ অক্ষে 24 ঘণ্টায় একবার ঘুরে। একজন বিজ্ঞানী গ্রহটির সাথে অভিকর্ষীয় ত্বরণ g-এর সম্পর্ক স্থাপনের জন্য 58^circ উত্তর অক্ষাংশের সাথে একটি স্থানে 80 kg ভরের একটি বস্তু রাখলেন। অভিকর্ষীয় ত্বরণ g = 9.80ms^-2। ক. মুক্তিবেগ কী? খ. পৃথিবীর অভ্যন্তরে কোনো স্থানের অভিকর্ষজ ত্বরণ পৃথিবীর কেন্দ্র হতে দূরত্বের সমানুপাতিক ব্যাখ্যা কর। গ. উক্ত স্থানে গ্রহটির ঘূর্ণনের জন্য বস্তুটির রৈখিক বেগ কত? ঘ. উক্ত স্থানে বস্তুটির ওজন গ্রহটির পৃষ্ঠে বস্তুর ওজনের চেয়ে বেশি না কম হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।

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

উৎস: Board Exam Question SB 2019

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) ভূপৃষ্ঠ হতে যে ন্যূনতম বেগে কোনো বস্তুকে খাড়া উপরের দিকে নিক্ষেপ করলে তা মহাকর্ষ বল কাটিয়ে অসীম দূরত্বে চলে যায় এবং পৃথিবীতে আর ফিরে আসে না, সেই বেগকে মুক্তিবেগ বলে। (খ) পৃথিবীকে সুষম ঘনত্বের গোলক বিবেচনা করলে, পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে x দূরত্বে (যেখানে x < R) অভিকর্ষজ ত্বরণ g' হয়: beginaligned g' &= GM'/x^2 endaligned এখানে M' হলো x ব্যাসার্ধের গোলকের ভর। যদি পৃথিবীর ঘনত্ব rho হয়, তবে M' = 4/3pi x^3 rho। মানটি বসিয়ে পাই, beginaligned g' &= G(frac4/3pi x^3 rho)x^2 g' &= 4/3Gpi rho x endaligned যেহেতু G, pi এবং rho ধ্রুবক, তাই g' propto x। অর্থাৎ, পৃথিবীর অভ্যন্তরে কোনো স্থানের অভিকর্ষজ ত্বরণ পৃথিবীর কেন্দ্র হতে দূরত্বের সমানুপাতিক। (গ) এখানে, অক্ষাংশ lambda = 58^circ, গ্রহের ব্যাসার্ধ R = 6.4 × 10^6 text m এবং পর্যায়কাল T = 24 text hr = 86400 text s। বস্তুটির ঘূর্ণনের ব্যাসার্ধ r = R cos lambda। beginaligned r &= 6.4 × 10^6 × cos 58^circ text m r &≈ 3391483.29 text m endaligned বস্তুটির রৈখিক বেগ v = 2pi r/T। beginaligned v &= 2 × 3.1416 × 3391483.29/86400 text m/s v &≈ 246.64 text m/s endaligned অতএব, বস্তুটির রৈখিক বেগ 246.64 text m/s। (ঘ) গ্রহের পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ g_e = 9.8 text m/s^2। অক্ষাংশ lambda স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ g_lambda = g_e - omega^2 R cos^2 lambda। যেহেতু omega^2 R cos^2 lambda > 0, তাই g_lambda < g_e। বস্তুর ওজন W = mg। সুতরাং, beginaligned W_lambda &= m(g_e - omega^2 R cos^2 lambda) W_lambda &= mg_e - momega^2 R cos^2 lambda W_lambda &= W_e - momega^2 R cos^2 lambda endaligned যেহেতু momega^2 R cos^2 lambda একটি ধনাত্মক মান, তাই W_lambda < W_e। অর্থাৎ, উক্ত স্থানে বস্তুটির ওজন গ্রহটির পৃষ্ঠে বস্তুর ওজনের চেয়ে কম হবে।

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

WrittenSylhet Board (2019)

$6.4\times 10^6\ m $ ব্যাসার্ধের একটি গ্রহ নিজ অক্ষে $24$ ঘণ্টায় একবার ঘুরে। একজন বিজ্ঞানী গ্রহটির সাথে অভিকর্ষীয় ত্বরণ $g-$এর সম্পর্ক স্থাপনের জন্য $58^\circ $ উত্তর অক্ষাংশের সাথে একটি স্থানে $80\ kg$ ভরের একটি বস্তু রাখলেন। অভিকর্ষীয় ত্বরণ $g = 9.80ms^{-2}$।

ক. মুক্তিবেগ কী?

খ. পৃথিবীর অভ্যন্তরে কোনো স্থানের অভিকর্ষজ ত্বরণ পৃথিবীর কেন্দ্র হতে দূরত্বের সমানুপাতিক ব্যাখ্যা কর।

গ. উক্ত স্থানে গ্রহটির ঘূর্ণনের জন্য বস্তুটির রৈখিক বেগ কত?

ঘ. উক্ত স্থানে বস্তুটির ওজন গ্রহটির পৃষ্ঠে বস্তুর ওজনের চেয়ে বেশি না কম হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।

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 ...

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।