HSCPhysics 1st Paperসৃজনশীল
উদ্দীপক
পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে 2.5 x 104 km উচ্চতায় একটি কৃত্রিম উপগ্রহ 4 km/s বেগে পৃথিবীকে আবর্তন করছে। পৃথিবীর ভর 6 × 1024 kg পৃথিবীর ব্যাসার্ধ 6.4 x 103 km উপগ্রহের ভর 2 x 103 km এবং G = 6.673 × 10-11 Nm2 Kg-2
রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা · 2024
ক
মুক্তিবেগের সংজ্ঞা দাও ।
উত্তর
কোনো বস্তুকে নূন্যতম যে বেগে উর্ধ্বে নিক্ষেপ করলে তা আর পৃথিবীতে ফিরে আসে না, সেই বেগকে মুক্তিবেগ বলে।
খ
চাঁদে মানুষ বসবাস করতে পারে কিনা? ব্যাখ্যা কর।
উত্তর
চাঁদে মানুষ বাঁচার জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেন পানি ইত্যাদির সরবরাহ নেই। আবার, চাঁদে অভিকর্ষজ ত্বরণের মান পৃথিবীর ৫ ভাগের ১ ভাগ। তাই মানুষ যেভাবে চলে অভ্যস্ত সেভাবে চাঁদে চলাফেরা কষ্টকর হবে। তাই চাঁদে বসবাস মানুষের জন্য কষ্ট কর।
গ
কৃত্রিম উপগ্রহটিকে উল্লিখিত উচ্চতায় তুলতে কত কাজ করতে হয়েছে?
উত্তর
এখানে, পৃথিবীর ভর, M = 6 × 1024 kg
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R = 6.4 × 103 km = 6.4 × 106 m
উপগ্রহটির উচ্চতা, h = 2.5 × 104 km = 2.5 x 107 m
উপগ্রহটির ভর, m = 2 × 103 kg
মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G = 6.673 × 10-11 Nm² kg-2
কৃতকাজ, W = ?
আমরা জানি,
= 6.673 x 10-11 Nm² kg-2 x 6 x 1024 kg x 2 x 103 kg
= 9.96×1010 J
অতএব, কৃত্রিম উপগ্রহটিকে উদ্দীপকে উল্লিখিত উচ্চতায় তুলতে 9.96 × 1010 J কাজ করতে হয়েছে।
ঘ
উদ্দীপকে উল্লেখিত উচ্চতায় কৃত্রিম উপগ্রহটি স্থায়ী হবে কি? বিশ্লেষণ কর।
উত্তর
কৃত্রিম উপগ্রহটি স্থায়ী হবে যদি আবর্তনের ফলে উপগ্রহটির উপর ক্রিয়াশীল কেন্দ্রবিমুখী বল উপগ্রহটি ও পৃথিবীর মধ্যকার আকর্ষণ বলের সমান হয়।
এখানে, পৃথিবীর ভর, M = 6 × 1024 kg
উপগ্রহের বেগ, v = 4 km s-¹ = 4 x 103 m s-¹
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R = 6.4 x 106 m
উপগ্রহটির ভর, m = 2 x 103 kg
উপগ্রহটির উচ্চতা, h = 2.5 × 104 km = 2.5 x 107 m
G=6.673 x 10-11 Nm² kg-2
এখন, কেন্দ্রবিমুখী বল,
= 1019.11 N
পৃথিবী ও উপগ্রহের মধ্যে আকর্ষণ বল,
= 812.16 N
দেখা যাচ্ছে
অতএব, উদ্দীপকে উল্লিখিত উচ্চতায় কৃত্রিম উপগ্রহটি স্থায়ী হবে না।
সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো
