পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র • মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ • Jashore Board • যশোর বোর্ড ২০২২
পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন
কৃত্রিম উপগ্রহ উৎক্ষেপণ কেন্দ্র হতে উচ্চতায় একটি কৃত্রিম উপগ্রহ উৎক্ষেপণ করা হলো। যেখানে অভিকর্ষজ ত্বরণ । পৃথিবীর ব্যাসার্ধ এবং মহাকর্ষীয় ধ্রুবক যথাক্রমে এবং ।
- ক)(1)
পার্কিং কক্ষপথ কী?
- খ)(2)
মুক্তিবেগ বস্তুর ভরের উপর নির্ভরশীল নয়- ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
কৃত্রিম উপগ্রহটির বেগ নির্ণয় করো ।
- ঘ)(4)
কৃত্রিম উপগ্রহটি ভূ-স্থির হবে কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
ভূ-স্থির উপগ্রহের কক্ষপথকে পার্কিং কক্ষপথ বলা হয়।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
মুক্তিবেগ হলো সেই ন্যূনতম বেগ, যে বেগে কোনো বস্তুকে খাড়া উপরের দিকে নিক্ষেপ করলে তা আর পৃথিবীতে ফিরে আসে না।
যদি পৃথিবীর ভর , ব্যাসার্ধ এবং অভিকর্ষজ ত্বরণ হয়, তবে মুক্তিবেগের সমীকরণ হলো:
এই সমীকরণে নিক্ষিপ্ত বস্তুর ভর () অনুপস্থিত। অর্থাৎ মুক্তিবেগ কেবল পৃথিবী বা সংশ্লিষ্ট গ্রহের ভর ও ব্যাসার্ধের ওপর নির্ভর করে, কিন্তু নিক্ষিপ্ত বস্তুর ভরের ওপর নির্ভর করে না। ফলে ভারী বা হালকা উভয় বস্তুর জন্যই মুক্তিবেগের মান একই থাকে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
এখানে,
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ,
উপগ্রহের উচ্চতা,
অভিকর্ষজ ত্বরণ,
মহাকর্ষীয় ধ্রুবক,আমরা জানি, ভূপৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ:
সুতরাং, উচ্চতায় কৃত্রিম উপগ্রহটির বেগ:
মান বসিয়ে পাই,
অতএব, কৃত্রিম উপগ্রহটির বেগ প্রায় (বা )।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
কোনো কৃত্রিম উপগ্রহ ভূ-স্থির হতে হলে তার আবর্তনকাল পৃথিবীর নিজ অক্ষের চারদিকে আবর্তনকালের সমান, অর্থাৎ হতে হবে।
উপগ্রহের কক্ষপথের ব্যাসার্ধ,
'গ' হতে পাই, উপগ্রহটির বেগউপগ্রহটির আবর্তনকাল হলে:
ঘণ্টায় রূপান্তর করলে:
[বিকল্পভাবে, সমীকরণ ব্যবহার করলেও পাওয়া যায়]
যেহেতু কৃত্রিম উপগ্রহটির পর্যায়কাল বা আবর্তনকাল প্রায় ২৪ ঘণ্টা (পৃথিবীর আহ্নিক গতির পর্যায়কালের সমান), তাই এটি পশ্চিম থেকে পূর্ব দিকে আবর্তনশীল হলে ভূপৃষ্ঠের দর্শকের সাপেক্ষে স্থির থাকবে।
অতএব, কৃত্রিম উপগ্রহটি ভূ-স্থির হবে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও