কোনো রকেটের গতিশীল দৈর্ঘ্য ও স্থির দৈর্ঘ্যের অনুপাত 1:3 । রকেটের বেগ হলো_
সঠিক উত্তরঃ
D.
2.83×108 m/s
Another Explanation (5): প্রশ্নে দেওয়া হয়েছে যে, রকেটের গতিশীল দৈর্ঘ্য (Dynamic Length) ও স্থির দৈর্ঘ্য (Static Length) এর অনুপাত 1:3। অর্থাৎ,
\[
\frac{L_d}{L_s} = \frac{1}{3}
\]
এবং ধরা যাক, রকেটের স্থির দৈর্ঘ্য \(L_s\) হয় \(L\), তাহলে,
\[
L_d = \frac{L}{3}
\]
রকেটের গতি (বেগ) সম্পর্কিত একটি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র হলো স্ট্রংগসের সূত্র, যা বলছে যে,
\[
L_d = L_s \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}
\]
এখানে,
\(L_d\) = গতিশীল দৈর্ঘ্য,
\(L_s\) = স্থির দৈর্ঘ্য,
\(v\) = রকেটের বেগ,
\(c\) = আলোর গতি \(= 3 \times 10^8\, \text{m/s}\)
প্রশ্নে দেওয়া অনুপাত অনুযায়ী,
\[
\frac{L_d}{L_s} = \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} = \frac{1}{3}
\]
অতএব,
\[
\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} = \frac{1}{3}
\]
দুটি পক্ষের স্কোয়ার করি,
\[
1 - \frac{v^2}{c^2} = \frac{1}{9}
\]
অর্থাৎ,
\[
\frac{v^2}{c^2} = 1 - \frac{1}{9} = \frac{8}{9}
\]
এখন,
\[
v^2 = \frac{8}{9} c^2
\]
অতএব,
\[
v = c \sqrt{\frac{8}{9}} = c \times \frac{\sqrt{8}}{3}
\]
কারণ,
\[
\sqrt{8} = 2 \sqrt{2}
\]
সুতরাং,
\[
v = c \times \frac{2 \sqrt{2}}{3}
\]
মূল্যমান দিয়ে,
\[
v = 3 \times 10^8 \times \frac{2 \sqrt{2}}{3} = 10^8 \times 2 \sqrt{2}
\]
অর্থাৎ,
\[
v = 2 \sqrt{2} \times 10^8\, \text{m/s}
\]
যেখানে, \(\sqrt{2} \approx 1.414\),
অতএব,
\[
v \approx 2 \times 1.414 \times 10^8 = 2.828 \times 10^8\, \text{m/s}
\]
সুতরাং, রকেটের বেগ হলো:
\boxed{2.83 \times 10^8\, \text{m/s}}