সূত্র: Physics 1st Paper মহাকর্ষ ও অভিকর্ষPhysics 1st Paperমহাকর্ষ ও অভিকর্ষHSC একাডেমিকJB '2025
সমাধানসহ বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
একটি গ্রহের ব্যাসার্ধ পৃথিবীর ব্যাসার্ধের দ্বিগুণ। উক্ত গ্রহের পৃষ্ঠে অভিকর্ষ ত্বরণ পৃথিবীর অভিকর্ষ ত্বরণের আটগুণ। গ্রহটির পৃষ্ঠে মুক্তিবেগ কত?
✓সঠিক উত্তর: ঘ. $44.8×10^{3}m/s$Physics 1st Paper · মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ
অপশন
- ক$4.48×10^{-3}m/s$✓ সঠিক উত্তর
- খ$4.48×10^{3}m/s$✓ সঠিক উত্তর
- গ$4.48×10^{3}cm/s$✓ সঠিক উত্তর
- ঘ$44.8×10^{3}m/s$✓ সঠিক উত্তর
✓
সঠিক উত্তর: ঘ. $44.8×10^{3}m/s$
ব্যাখ্যা
ধরি, পৃথিবীর ব্যাসার্ধ $R_e$ এবং উক্ত গ্রহের ব্যাসার্ধ $R_p$ ।
প্রদত্ত আছে, $R_p = 2R_e$ ।
পৃথিবীর পৃষ্ঠে অভিকর্ষ ত্বরণ $g_e$ এবং উক্ত গ্রহের পৃষ্ঠে অভিকর্ষ ত্বরণ $g_p$ ।
প্রদত্ত আছে, $g_p = 8g_e$ ।
আমরা জানি, কোনো বস্তুর পৃষ্ঠে অভিকর্ষ ত্বরণ $g = \frac{GM}{R^2}$ , যেখানে $M$ হলো বস্তুর ভর এবং $R$ হলো বস্তুর ব্যাসার্ধ।
সুতরাং, $g_e = \frac{GM_e}{R_e^2}$ এবং $g_p = \frac{GM_p}{R_p^2}$ ।
এখন, $\frac{g_p}{g_e} = \frac{\frac{GM_p}{R_p^2}}{\frac{GM_e}{R_e^2}} = \frac{M_p R_e^2}{M_e R_p^2}$ ।
মান বসিয়ে পাই, $8 = \frac{M_p R_e^2}{M_e (2R_e)^2} = \frac{M_p R_e^2}{M_e 4R_e^2} = \frac{M_p}{4M_e}$ ।
অতএব, $M_p = 32M_e$ ।
মুক্তিবেগের সূত্র হলো $v = \sqrt{\frac{2GM}{R}}$ ।
সুতরাং, পৃথিবীর মুক্তিবেগ $v_e = \sqrt{\frac{2GM_e}{R_e}}$ ।
উক্ত গ্রহের মুক্তিবেগ $v_p = \sqrt{\frac{2GM_p}{R_p}}$ ।
এখন, $\frac{v_p}{v_e} = \frac{\sqrt{\frac{2GM_p}{R_p}}}{\sqrt{\frac{2GM_e}{R_e}}} = \sqrt{\frac{M_p R_e}{M_e R_p}}$ ।
মান বসিয়ে পাই, $\frac{v_p}{v_e} = \sqrt{\frac{32M_e R_e}{M_e (2R_e)}} = \sqrt{\frac{32}{2}} = \sqrt{16} = 4$ ।
অতএব, $v_p = 4v_e$ ।
পৃথিবীর মুক্তিবেগ $v_e \approx 11.2 km/s = 11.2 \times 10^3 m/s$ ।
সুতরাং, উক্ত গ্রহের মুক্তিবেগ $v_p = 4 \times 11.2 \times 10^3 m/s = 44.8 \times 10^3 m/s$ ।