ক)AI-তৈরি নমুনা উত্তর
সর্বনিম্ন যে বেগে কোনো বস্তুকে উপরের দিকে নিক্ষেপ করলে তা আর পৃথিবীতে ফিরে আসে না, তাকে মুক্তি বেগ বলে।
খ)AI-তৈরি নমুনা উত্তর
একটি বস্তুর ভরকেন্দ্র ও ভারকেন্দ্র সবসময় এক নাও হতে পারে। বস্তুর সমগ্র ভর যে বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত আছে বলে গণ্য করা যায়, তাকে ভরকেন্দ্র বলে। অন্যদিকে, পৃথিবীর আকর্ষণ বলের লব্ধি বা বস্তুর মোট ওজন যে বিন্দু দিয়ে ক্রিয়া করে, তাকে ভারকেন্দ্র বলে। সুষম বা ছোট আকারের বস্তুর ক্ষেত্রে পৃথিবীর অভিকর্ষজ ত্বরণ সর্বত্র সমান থাকায় ভরকেন্দ্র ও ভারকেন্দ্র একই বিন্দুতে অবস্থান করে। কিন্তু বস্তুটি যদি অত্যন্ত দীর্ঘ বা বিশাল আকারের হয়, তবে তার বিভিন্ন অংশে অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) ভিন্ন হওয়ার কারণে ভরকেন্দ্র ও ভারকেন্দ্র আলাদা বিন্দুতে অবস্থান করে।
গ)AI-তৈরি নমুনা উত্তর
দেওয়া আছে,
পৃথিবীর ভর, M=6×1024 kg
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R=6.4×103 km=6.4×106 m
মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G=6.67×10−11 N⋅m2/kg2
A বস্তুর উচ্চতা, hA=100 km=105 m
পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে A বস্তুর দূরত্ব:
rA=R+hA=6.4×106 m+0.1×106 m=6.5×106 m
মহাকর্ষীয় বিভব VA=−rAGM
VA=−6.5×1066.67×10−11×6×1024
VA=−6.5×1064.002×1014≈−6.157×107 J/kg
অতএব, A বিন্দুতে মহাকর্ষীয় বিভব −6.157×107 J/kg।
ঘ)AI-তৈরি নমুনা উত্তর
দেওয়া আছে,
B বস্তুর ভর, mB=20 kg, ভূপৃষ্ঠ হতে উচ্চতা h=400 km=4×105 m
C বস্তুর ভর, mC=30 kg, ভূ-অভ্যন্তরে গভীরতা d=400 km=4×105 m
পৃথিবীর ভর, M=6×1024 kg
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R=6.4×106 m
ভূপৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ, g=R2GM=(6.4×106)26.67×10−11×6×1024≈9.7705 ms−2
B বস্তুর অবস্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ (gB):
gB=g(R+hR)2=9.7705×(6.4×106+0.4×1066.4×106)2=9.7705×(6.86.4)2=9.7705×0.8858≈8.655 ms−2
B বস্তুর ওজন:
WB=mB×gB=20×8.655=173.1 N
C বস্তুর অবস্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ (gC):
gC=g(1−Rd)=9.7705×(1−6400400)=9.7705×(1−161)=9.7705×1615≈9.160 ms−2
C বস্তুর ওজন:
WC=mC×gC=30×9.160=274.8 N
যেহেতু WC>WB, তাই B ও C বস্তুর মধ্যে C বস্তুটির ওজন বেশি হবে।