চাঁদের অভিকর্ষজ ত্বরণ পৃথিবীর অভিকর্ষজ ত্বরণের ছয় ভাগের এক ভাগ। চাঁদের ব্যাসার্ধ পৃথিবীর ব্যাসার্ধের এক-চতুর্থাংশ। পৃথিবীর ভর \( M \)-এর তুলনায় চাঁদের ভর কত?
প্রশ্ন: চাঁদের ভর পৃথিবীর ভরের কত অংশ?
চাঁদের অভিকর্ষজ ত্বরণ gmg_m পৃথিবীর অভিকর্ষজ ত্বরণ geg_e-এর 16\\frac{1}{6} অংশ।
চাঁদের ব্যাসার্ধ RmR_m পৃথিবীর ব্যাসার্ধ ReR_e-এর 14\\frac{1}{4} অংশ।
আমরা নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র ও অভিকর্ষজ ত্বরণ সূত্র ব্যবহার করে চাঁদের ভরের তুলনামূলক মান নির্ণয় করব।
নিউটনের অভিকর্ষজ ত্বরণের সূত্র
g=GMR2g = \\frac{G M}{R^2}
যেখানে,
-
gg = অভিকর্ষজ ত্বরণ
-
GG = মহাকর্ষ ???্রুবক
-
MM = গ্রহের ভর
-
RR = গ্রহের ব্যাসার্ধ
চাঁদের ক্ষেত্রে,
gm=GMmRm2g_m = \\frac{G M_m}{R_m^2}
পৃথিবীর ক্ষেত্রে,
ge=GMeRe2g_e = \\frac{G M_e}{R_e^2}
দেওয়া আছে,
gm=ge6g_m = \\frac{g_e}{6}
এবং
Rm=Re4R_m = \\frac{R_e}{4}
ধাপে ধাপে গণনা:
১ম ধাপ: সমানুপাত স্থাপন
gmge=Mm/Rm2Me/Re2\\frac{g_m}{g_e} = \\frac{M_m / R_m^2}{M_e / R_e^2}
এখন, gm=ge6g_m = \\frac{g_e}{6} বসিয়ে পাই,
16=Mm/Rm2Me/Re2\\frac{1}{6} = \\frac{M_m / R_m^2}{M_e / R_e^2}
২য় ধাপ: ব্যাসার্ধ বসানো
Rm=Re4⇒Rm2=(Re4)2=Re216R_m = \\frac{R_e}{4} \\Rightarrow R_m^2 = \\left(\\frac{R_e}{4}\\right)^2 = \\frac{R_e^2}{16}
16=Mm/(Re2/16)Me/Re2\\frac{1}{6} = \\frac{M_m / (R_e^2 / 16)}{M_e / R_e^2}
৩য় ধাপ: সরলীকরণ
16=Mm×16/Re2Me/Re2\\frac{1}{6} = \\frac{M_m \\times 16 / R_e^2}{M_e / R_e^2}
16=Mm×16Me\\frac{1}{6} = \\frac{M_m \\times 16}{M_e} Mm=Me6×16=Me96M_m = \\frac{M_e}{6 \\times 16} = \\frac{M_e}{96}
সঠিক উত্তর:
M96(Option D ✅)\\mathbf{\\frac{M}{96}} \\quad \\text{(Option D ✅)}
উপসংহার:
চাঁদের ভর পৃথিবীর ভরের 196\\frac{1}{96} অংশ, যা বিকল্প D. M/96M/96-এর সাথে মিলে যায়। অতএব, সঠিক উত্তর: M/96M/96 ✅
চাঁদের ভর নির্ণয় 🌕
আমরা জানি, অভিকর্ষজ ত্বরণ \(g = \frac{GM}{R^2}\), যেখানে \(G\) মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, \(M\) ভর এবং \(R\) ব্যাসার্ধ।
পৃথিবীর জন্য:
\(g_e = \frac{GM_e}{R_e^2}\) 🌍
চাঁদের জন্য:
\(g_m = \frac{GM_m}{R_m^2}\) 🌙
প্রশ্নানুসারে, \(g_m = \frac{g_e}{6}\) এবং \(R_m = \frac{R_e}{4}\)।
অতএব,
\(\frac{g_e}{6} = \frac{GM_m}{(\frac{R_e}{4})^2}\)
\(\frac{g_e}{6} = \frac{16GM_m}{R_e^2}\)
আমরা জানি, \(g_e = \frac{GM_e}{R_e^2}\), তাই
\(\frac{GM_e}{6R_e^2} = \frac{16GM_m}{R_e^2}\)
উভয়পক্ষ থেকে \(G\) এবং \(R_e^2\) বাদ দিয়ে পাই,
\(\frac{M_e}{6} = 16M_m\)
\(M_m = \frac{M_e}{6 \times 16}\)
\(M_m = \frac{M_e}{96}\)
সুতরাং, চাঁদের ভর পৃথিবীর ভরের \(\frac{1}{96}\) গুণ। 🎉
\(M_m = M/96\) 🥳
```