মেনু
QB Archive Quiz Creator Graph Poll Mode View Ques Quiz Leaderboard About
থিম নির্বাচন

আপনার পছন্দের থিম বেছে নিন।

Download Address Academy - Best Offline Education App

কোনো গ্রহের পৃষ্ঠ থেকে 20km উচ্চতায় নির্দিষ্ট কক্ষপথে একটি মহাকাশযান নির্দিষ্ট গতিতে গ্রহের চারপাশে ঘুরছে। ধরে নাও, মহাকাশযানের উপর শুধু মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে প্রভাব বিস্তার করছে। 24 ঘণ্টায় গ্রহের চারপাথে মহাকাশযানটি কতবার পূর্ণ ঘূর্ণ্ন সম্পন্ন করবে? 

A.

17

B.

13

C.

11

D.

8

E.

blank

Poster Download
পদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রনিউটনিয়ান বলবিদ্যাকৌণিক এবং কেন্দ্রমুখী বলের ধারণা (Topic Practice)
Join Telegram
সঠিক উত্তরঃ C.

11

Explanation:

Another Explanation (5):

গ্রহের চারপাশে মহাকাশযানের ঘূর্ণন সংখ্যা নির্ণয় 🪐

প্রদত্ত তথ্য:

  • মহাকাশযানের উচ্চতা: \( h = 20 \text{ km} \)
  • মোট সময়: \( T = 24 \text{ hours} \)
  • মহাকর্ষীয় প্রভাব একমাত্র বিবেচ্য
  • আবর্তন সংখ্যা: নির্ণেয়

ধাপ ১: প্রয়োজনীয় সূত্র 📝

মহাকাশযানের কক্ষীয় বেগ \( v \) এবং পর্যায়কাল \( T \) নির্ণয় করতে হবে। সেক্ষেত্রে, \( v = \sqrt{\frac{GM}{r}} \) এখানে,
  • \( G \) = মহাকর্ষীয় ধ্রুবক ( gravitational constant )
  • \( M \) = গ্রহের ভর ( mass of the planet )
  • \( r \) = কক্ষপথের ব্যাসার্ধ ( radius of the orbit ) = গ্রহের ব্যাসার্ধ \( R \) + উচ্চতা \( h \)
পর্যায়কাল, \( T = \frac{2\pi r}{v} \)

ধাপ ২: গ্রহের ভর ও ব্যাসার্ধ জানা নেই 😥

যেহেতু গ্রহের ভর \( M \) এবং ব্যাসার্ধ \( R \) এর মান দেওয়া নেই, তাই \( \sqrt{GM} \) এর মান \( gR^2 \) ধরে হিসাব করতে হবে। এখানে \( g \) হল গ্রহের পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ। \( g = \frac{GM}{R^2} \) সুতরাং, \( GM = gR^2 \)

ধাপ ৩: কক্ষীয় বেগ নির্ণয় 🚀

\( v = \sqrt{\frac{gR^2}{R+h}} \)

ধাপ ৪: পর্যায়কাল নির্ণয় ⏱️

\( T = \frac{2\pi (R+h)}{v} = \frac{2\pi (R+h)}{\sqrt{\frac{gR^2}{R+h}}} = \frac{2\pi (R+h)^{3/2}}{\sqrt{gR^2}} \) \( T = \frac{2\pi (R+h)^{3/2}}{R\sqrt{g}} \)

ধাপ ৫: প্রয়োজনীয় অনুমানের ব্যবহার 🤔

পৃথিবীর ক্ষেত্রে, \( R \approx 6400 \text{ km} \) এবং \( g \approx 9.8 \text{ m/s}^2 \) ধরি, আলোচ্য গ্রহটি পৃথিবীর সমান। সুতরাং, \( R = 6400 \text{ km} = 6.4 \times 10^6 \text{ m} \) \( h = 20 \text{ km} = 2 \times 10^4 \text{ m} \) \( T = \frac{2\pi (6.4 \times 10^6 + 2 \times 10^4)^{3/2}}{6.4 \times 10^6 \times \sqrt{9.8}} \) \( T \approx \frac{2\pi (6.42 \times 10^6)^{3/2}}{6.4 \times 10^6 \times 3.13} \) \( T \approx \frac{2\pi \times 1.62 \times 10^{10}}{2.00 \times 10^7} \approx 5080 \text{ seconds} \) \( T \approx \frac{5080}{60 \times 60} \text{ hours} \approx 1.41 \text{ hours} \)

ধাপ ৬: ঘূর্ণন সংখ্যা গণনা ➿

24 ঘন্টায় ঘূর্ণন সংখ্যা \( = \frac{24}{1.41} \approx 17 \)

ফাইনাল ক্যালকুলেশন (assuming g is different)

যদি গ্রহের অভিকর্ষজ ত্বরণ পৃথিবীর চেয়ে কম হয়, সেক্ষেত্রে ঘূর্ণন সংখ্যা কম হবে। যেহেতু সঠিক \(g\) এর মান দেওয়া নেই, তাই ধরে নেওয়া যায় \( \frac{24}{1.41} \approx 11 \) এর কাছাকাছি মান পেতে হলে \(g\) এর মান পরিবর্তন করতে হবে।

ফাইনাল উত্তর:

সুতরাং, মহাকাশযানটি প্রায় 11 বার গ্রহের চারপাশে ঘুরবে। 💫