সূত্র: Physics 1st Paper মহাকর্ষ ও অভিকর্ষPhysics 1st Paperমহাকর্ষ ও অভিকর্ষHSC একাডেমিকSB '2025
সমাধানসহ বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
কৃত্রিম উপগ্রহের রৈখিক বেগের ক্ষেত্রে কোনটি সঠিক?
✓সঠিক উত্তর: গ. $R\sqrt{\frac{g}{(R+h)}}$Physics 1st Paper · মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ
অপশন
- ক$2\pi\sqrt{\frac{(R+h)}{R}}$✓ সঠিক উত্তর
- খ$\sqrt{\frac{g}{(R+h)}}$✓ সঠিক উত্তর
- গ$R\sqrt{\frac{g}{(R+h)}}$✓ সঠিক উত্তর
- ঘ$\frac{2\pi(R+h)}{R}$✓ সঠিক উত্তর
✓
সঠিক উত্তর: গ. $R\sqrt{\frac{g}{(R+h)}}$
ব্যাখ্যা
কৃত্রিম উপগ্রহের কক্ষপথের ব্যাসার্ধ হলো $R+h$ , যেখানে $R$ পৃথিবীর ব্যাসার্ধ এবং $h$ উপগ্রহটির উচ্চতা। উপগ্রহটি বৃত্তাকার পথে ঘুরতে অভিকেন্দ্র বল দ্বারা প্রয়োজনীয় কেন্দ্রমুখী বল লাভ করে। পৃথিবীর মহাকর্ষ বলই এই কেন্দ্রমুখী বল প্রদান করে।
মহাকর্ষ বল $F_g = G\frac{Mm}{(R+h)^2}$ , যেখানে $M$ পৃথিবীর ভর এবং $m$ উপগ্রহের ভর।
কেন্দ্রমুখী বল $F_c = \frac{mv^2}{(R+h)}$ , যেখানে $v$ উপগ্রহের রৈখিক বেগ।
সুতরাং, $G\frac{Mm}{(R+h)^2} = \frac{mv^2}{(R+h)}$
$v^2 = G\frac{M}{(R+h)}$
$v = \sqrt{G\frac{M}{(R+h)}}$
আমরা জানি, পৃথিবীর পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ $g = G\frac{M}{R^2}$ ।
সুতরাং, $GM = gR^2$ ।
এই মানটি বেগের সূত্রে বসিয়ে পাই:
$v = \sqrt{\frac{gR^2}{(R+h)}} = R\sqrt{\frac{g}{(R+h)}}$ ।