ওবি-ওয়ান কেনোবি বলেছেন যে শক্তি গ্যালাক্সিকে একসাথে ধরে রাখে। অভিকর্ষ সম্পর্কেও একই কথা বলা যেতে পারে। ঘটনা: মাধ্যাকর্ষণ আমাদের পৃথিবীতে হাঁটতে দেয়, পৃথিবী সূর্যের চারপাশে ঘোরে এবং সূর্যকে আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্রে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলের চারপাশে ঘুরতে দেয়। মাধ্যাকর্ষণ কিভাবে বুঝবেন? এই আমাদের নিবন্ধে আলোচনা করা হয়.
আসুন আমরা এখনই বলি যে আপনি এখানে "মাধ্যাকর্ষণ কী" প্রশ্নের একটি অনন্যভাবে সঠিক উত্তর পাবেন না। কারণ এটি কেবল বিদ্যমান নয়! মাধ্যাকর্ষণ হল সবচেয়ে রহস্যময় ঘটনাগুলির মধ্যে একটি, যা নিয়ে বিজ্ঞানীরা বিস্মিত এবং এখনও এর প্রকৃতি সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করতে পারে না।
অনেক অনুমান এবং মতামত আছে. মাধ্যাকর্ষণ, বিকল্প এবং শাস্ত্রীয় এক ডজনেরও বেশি তত্ত্ব রয়েছে। আমরা সবচেয়ে আকর্ষণীয়, প্রাসঙ্গিক এবং আধুনিকগুলি দেখব।
আপনি প্রতিদিন আরো দরকারী তথ্য এবং সর্বশেষ খবর চান? টেলিগ্রামে আমাদের সাথে যোগ দিন।
মাধ্যাকর্ষণ একটি শারীরিক মৌলিক মিথস্ক্রিয়া
পদার্থবিজ্ঞানে 4টি মৌলিক মিথস্ক্রিয়া রয়েছে। তাদের জন্য ধন্যবাদ, পৃথিবী ঠিক যা আছে। মাধ্যাকর্ষণ এই মিথস্ক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি।
মৌলিক মিথস্ক্রিয়া:
- মাধ্যাকর্ষণ
- তড়িৎচুম্বকত্ব;
- শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া;
- দুর্বল মিথস্ক্রিয়া।
বর্তমানে, মাধ্যাকর্ষণ বর্ণনাকারী বর্তমান তত্ত্ব হল GTR (সাধারণ আপেক্ষিকতা)। এটি 1915-1916 সালে আলবার্ট আইনস্টাইন দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল।
যাইহোক, আমরা জানি যে চূড়ান্ত সত্য সম্পর্কে কথা বলা খুব তাড়াতাড়ি। সর্বোপরি, পদার্থবিজ্ঞানে সাধারণ আপেক্ষিকতার আবির্ভাবের কয়েক শতাব্দী আগে, নিউটনের তত্ত্ব মাধ্যাকর্ষণকে বর্ণনা করতে প্রাধান্য পেয়েছিল, যা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত হয়েছিল।
সাধারণ আপেক্ষিকতার কাঠামোর মধ্যে, মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কিত সমস্ত সমস্যা ব্যাখ্যা করা এবং বর্ণনা করা বর্তমানে অসম্ভব।
নিউটনের আগে, এটি ব্যাপকভাবে বিশ্বাস করা হয়েছিল যে পৃথিবীতে মাধ্যাকর্ষণ এবং স্বর্গে মাধ্যাকর্ষণ ভিন্ন জিনিস। এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে গ্রহগুলি তাদের নিজস্ব আদর্শ আইন অনুসারে চলে, যা পৃথিবীর থেকে আলাদা।
নিউটন 1667 সালে সার্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র আবিষ্কার করেন। অবশ্য, এই আইন ডাইনোসরের সময় এবং তার অনেক আগেও বিদ্যমান ছিল।
প্রাচীন দার্শনিকরা মহাকর্ষের অস্তিত্ব নিয়ে চিন্তা করতেন। গ্যালিলিও পরীক্ষামূলকভাবে পৃথিবীতে মহাকর্ষের ত্বরণ গণনা করেছিলেন, আবিষ্কার করেছিলেন যে এটি যে কোনও ভরের দেহের জন্য একই। কেপলার মহাকাশীয় বস্তুর গতিবিধি অধ্যয়ন করেছিলেন।
নিউটন তার পর্যবেক্ষণের ফলাফল প্রণয়ন এবং সাধারণীকরণ করতে সক্ষম হন। তিনি যা পেয়েছেন তা এখানে:
দুটি দেহ একে অপরকে অভিকর্ষ বল বা অভিকর্ষ বলের সাহায্যে আকর্ষণ করে।
শরীরের মধ্যে আকর্ষণ বল জন্য সূত্র:
G হল মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, m হল দেহের ভর, r হল দেহের ভর কেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব।
মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের ভৌত অর্থ কী? একে অপরের থেকে 1 মিটার দূরত্বে থাকা 1 কিলোগ্রাম ভরের প্রতিটি দেহ একে অপরের উপর কাজ করে এমন শক্তির সমান।
নিউটনের তত্ত্ব অনুসারে, প্রতিটি বস্তু একটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র তৈরি করে। নিউটনের সূত্রের নির্ভুলতা এক সেন্টিমিটারের কম দূরত্বে পরীক্ষা করা হয়েছে। অবশ্যই, ক্ষুদ্র জনগণের জন্য এই শক্তিগুলি নগণ্য এবং উপেক্ষিত হতে পারে।
নিউটনের সূত্র সূর্যের প্রতি গ্রহের আকর্ষণ বল গণনা করার জন্য এবং ছোট বস্তুর জন্য উভয় ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। আমরা কেবল সেই শক্তিটি লক্ষ্য করি না যার সাথে বলুন, একটি বিলিয়ার্ড টেবিলের বলগুলি আকৃষ্ট হয়। তবুও, এই শক্তি বিদ্যমান এবং গণনা করা যেতে পারে।
আকর্ষণ বল মহাবিশ্বের যে কোনো দেহের মধ্যে কাজ করে। এর প্রভাব যেকোনো দূরত্ব পর্যন্ত প্রসারিত হয়।
নিউটনের সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ সূত্র মহাকর্ষ বলের প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে না, কিন্তু পরিমাণগত সূত্র স্থাপন করে। নিউটনের তত্ত্ব GTR-এর বিরোধী নয়। এটি পৃথিবীর স্কেলে ব্যবহারিক সমস্যা সমাধানের জন্য এবং মহাকাশীয় বস্তুর গতি গণনা করার জন্য যথেষ্ট।
সাধারণ আপেক্ষিকতায় মহাকর্ষ
নিউটনের তত্ত্ব বাস্তবে বেশ প্রযোজ্য হওয়া সত্ত্বেও, এর বেশ কিছু অসুবিধা রয়েছে। সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন একটি গাণিতিক বর্ণনা, কিন্তু বস্তুর মৌলিক ভৌত প্রকৃতির অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে না।
নিউটনের মতে, মাধ্যাকর্ষণ শক্তি যেকোনো দূরত্বে কাজ করে। এবং এটি অবিলম্বে কাজ করে। পৃথিবীর সবচেয়ে দ্রুতগতির আলোর গতি বিবেচনা করলেও একটি অমিল রয়েছে। কিভাবে মাধ্যাকর্ষণ যে কোনো দূরত্বে তাৎক্ষণিকভাবে কাজ করতে পারে, যখন আলোকে তা কাটিয়ে উঠতে এক মুহুর্ত নয়, কয়েক সেকেন্ড বা এমনকি বছর লাগে?
সাধারণ আপেক্ষিকতার কাঠামোর মধ্যে, মাধ্যাকর্ষণকে এমন একটি শক্তি হিসাবে বিবেচনা করা হয় যা দেহের উপর কাজ করে, তবে ভরের প্রভাবে স্থান এবং সময়ের বক্রতা হিসাবে বিবেচিত হয়। সুতরাং, মাধ্যাকর্ষণ একটি বল মিথস্ক্রিয়া নয়।
মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব কি? আসুন একটি উপমা ব্যবহার করে এটি বর্ণনা করার চেষ্টা করি।
আসুন একটি ইলাস্টিক শীট আকারে স্থান কল্পনা করা যাক। আপনি যদি এটিতে একটি হালকা টেনিস বল রাখেন তবে পৃষ্ঠটি সমান থাকবে। কিন্তু আপনি যদি বলের পাশে একটি ভারী ওজন রাখেন তবে এটি পৃষ্ঠের উপর একটি গর্ত চাপবে এবং বলটি বড়, ভারী ওজনের দিকে গড়িয়ে যেতে শুরু করবে। এটি "মাধ্যাকর্ষণ"।
যাইহোক!
আমাদের পাঠকদের জন্য এখন রয়েছে 10% ডিসকাউন্ট
মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আবিষ্কার
1916 সালে অ্যালবার্ট আইনস্টাইন দ্বারা মহাকর্ষীয় তরঙ্গের পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল, কিন্তু তারা মাত্র একশ বছর পরে, 2015 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল।
মহাকর্ষীয় তরঙ্গ কি? আবার একটি উপমা আঁকুন. আপনি যদি শান্ত জলে একটি পাথর নিক্ষেপ করেন, তাহলে জলের পৃষ্ঠে বৃত্তগুলি প্রদর্শিত হবে যেখান থেকে এটি পড়ে। মহাকর্ষীয় তরঙ্গ একই তরঙ্গ, ব্যাঘাত। শুধু জলের উপর নয়, বিশ্বব্যাপী স্থান-কালের মধ্যে।
জলের পরিবর্তে স্থান-কাল আছে, এবং একটি পাথরের পরিবর্তে একটি ব্ল্যাক হোল আছে। ভরের যে কোনো ত্বরিত আন্দোলন একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ তৈরি করে। যদি মৃতদেহগুলি একটি মুক্ত পতনের অবস্থায় থাকে, যখন একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অতিক্রম করে, তাদের মধ্যে দূরত্ব পরিবর্তিত হবে।
যেহেতু মাধ্যাকর্ষণ একটি খুব দুর্বল শক্তি, তাই মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্ত করা বড় প্রযুক্তিগত অসুবিধার সাথে যুক্ত। আধুনিক প্রযুক্তিগুলি শুধুমাত্র সুপারম্যাসিভ উত্স থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলির বিস্ফোরণ সনাক্ত করা সম্ভব করেছে।
একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্ত করার জন্য একটি উপযুক্ত ঘটনা হল ব্ল্যাক হোলের একত্রীকরণ। দুর্ভাগ্যবশত বা ভাগ্যক্রমে, এটি খুব কমই ঘটে। তবুও, বিজ্ঞানীরা একটি তরঙ্গ নিবন্ধন করতে পেরেছিলেন যা আক্ষরিকভাবে মহাবিশ্বের মহাকাশ জুড়ে ঘূর্ণায়মান হয়েছিল।
মহাকর্ষীয় তরঙ্গ রেকর্ড করার জন্য, 4 কিলোমিটার ব্যাসের একটি ডিটেক্টর তৈরি করা হয়েছিল। তরঙ্গের উত্তরণের সময়, একটি ভ্যাকুয়ামে সাসপেনশনগুলিতে আয়নার কম্পন এবং সেগুলি থেকে প্রতিফলিত আলোর হস্তক্ষেপ রেকর্ড করা হয়েছিল।
মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সাধারণ আপেক্ষিকতার বৈধতা নিশ্চিত করেছে।
মাধ্যাকর্ষণ এবং প্রাথমিক কণা
স্ট্যান্ডার্ড মডেলে, প্রতিটি মিথস্ক্রিয়া জন্য নির্দিষ্ট প্রাথমিক কণা দায়ী। আমরা বলতে পারি যে কণাগুলি মিথস্ক্রিয়াগুলির বাহক।
মহাকর্ষ, শক্তি সহ একটি কাল্পনিক ভরবিহীন কণা, মহাকর্ষের জন্য দায়ী। যাইহোক, আমাদের পৃথক উপাদানে, হিগস বোসন সম্পর্কে আরও পড়ুন, যা প্রচুর শব্দ করেছে, এবং অন্যান্য প্রাথমিক কণা।
অবশেষে, এখানে মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে কিছু আকর্ষণীয় তথ্য রয়েছে।
- মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে 10টি তথ্য
- পৃথিবীর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র থেকে বাঁচতে, মহাকাশযানের গতি কমপক্ষে 11.2 কিমি/সেকেন্ড হতে হবে। এটি দ্বিতীয় পালানোর বেগ।
- সবথেকে শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণযুক্ত বস্তু হল ব্ল্যাক হোল। তাদের মাধ্যাকর্ষণ এত শক্তিশালী যে তারা এমনকি আলো (ফোটন) আকর্ষণ করে।
- কোয়ান্টাম মেকানিক্সের কোনো সমীকরণে আপনি মাধ্যাকর্ষণ বল খুঁজে পাবেন না। আসল বিষয়টি হল আপনি যখন সমীকরণে মাধ্যাকর্ষণকে অন্তর্ভুক্ত করার চেষ্টা করেন, তখন তারা তাদের প্রাসঙ্গিকতা হারায়। এটি আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা।
- মহাকর্ষ শব্দটি ল্যাটিন "গ্র্যাভিস" থেকে এসেছে, যার অর্থ "ভারী"।
- বস্তু যত বেশি বৃহদাকার, মাধ্যাকর্ষণ শক্তি তত বেশি। পৃথিবীতে 60 কিলোগ্রাম ওজনের একজন ব্যক্তি যদি বৃহস্পতিতে নিজেকে ওজন করেন, তাহলে দাঁড়িপাল্লা 142 কিলোগ্রাম দেখাবে।
- নাসার বিজ্ঞানীরা এমন একটি মাধ্যাকর্ষণ রশ্মি তৈরি করার চেষ্টা করছেন যা মাধ্যাকর্ষণ শক্তিকে অতিক্রম করে বস্তুগুলিকে যোগাযোগ ছাড়াই সরানো যাবে।
- কক্ষপথে থাকা মহাকাশচারীরাও মহাকর্ষ অনুভব করে। আরও স্পষ্ট করে বললে, মাইক্রোগ্র্যাভিটি। তারা যে জাহাজে আছে তার সাথে অবিরামভাবে পড়ে যাচ্ছে বলে মনে হচ্ছে।
- মাধ্যাকর্ষণ সর্বদা আকর্ষণ করে এবং কখনই বিকর্ষণ করে না।
- ব্ল্যাক হোল, একটি টেনিস বলের আকার, আমাদের গ্রহের মতো একই শক্তি দিয়ে বস্তুকে আকর্ষণ করে।
এখন আপনি মহাকর্ষের সংজ্ঞা জানেন এবং আকর্ষণ বল গণনা করতে কী সূত্র ব্যবহার করা হয় তা বলতে পারেন। যদি বিজ্ঞানের গ্রানাইট আপনাকে মাধ্যাকর্ষণ থেকে শক্তিশালী মাটিতে চাপ দেয়, আমাদের ছাত্র পরিষেবার সাথে যোগাযোগ করুন। আমরা আপনাকে সবচেয়ে ভারী বোঝার নিচে সহজেই অধ্যয়ন করতে সাহায্য করব!
চাঁদ পৃথিবীর চারদিকে ঘোরার সময় যে স্বাভাবিক ত্বরণ ঘটে তা অধ্যয়ন করে, I. নিউটন এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে প্রকৃতির সমস্ত দেহ একটি নির্দিষ্ট শক্তির সাথে একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়, যাকে অভিকর্ষ বল বলা হয়। এই ক্ষেত্রে, প্রদত্ত বলের ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট ত্বরণটি একে অপরের উপর কাজ করে বিবেচনাধীন দেহগুলির মধ্যে দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীত সমানুপাতিক।
আসুন আমরা ধরে নিই যে ভর $m_1\ এবং\m_2$ সহ দুটি বিন্দু পরস্পর থেকে $r$ দূরত্বে অবস্থিত। এই সংস্থাগুলি শক্তির সাথে যোগাযোগ করে:
নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে, বল মডিউলগুলি সমান:
ত্বরণ সম্পর্কে উপরে যা বলা হয়েছে এবং (2) এর উপর ভিত্তি করে আমরা পাই:
\[\frac(m_1K_1)(r^2)=\frac(m_2K_2)(r^2)\left(3\right)\]
সূত্র (3) বৈধ হবে যদি $K_1$=$\gamma m_2$, এবং $K_2$=$\gamma m_1$, যেখানে $\gamma $ কিছু ধ্রুবক। তারপর:
যেখানে $\gamma =6.67\cdot (10)^(-11)\frac(Н\cdot m^2)((kg)^2)$ হল মহাকর্ষীয় ধ্রুবক।
সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন প্রণয়ন
সংজ্ঞা
দুটি বস্তুগত বিন্দুর মধ্যে আকর্ষণ বল এই বিন্দুর ভরের গুণফলের সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক:
কঠোরভাবে বলতে গেলে, $m_1(\ and\ m)_2$ ভর সহ সমজাতীয় বলের মধ্যে মাধ্যাকর্ষণ বল গণনা করতে সূত্র (4) ব্যবহার করা যেতে পারে, ধরে নিই যে $r$ হল বলের কেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব।
মহাকর্ষীয় শক্তিগুলি খুঁজে বের করার জন্য যেগুলি একটি দেহের পাশ থেকে অন্য দেহে কাজ করে, যখন দেহগুলিকে বিন্দু-সদৃশ হিসাবে বিবেচনা করা যায় না, নিম্নরূপ এগিয়ে যান। উভয় সংস্থাই তাত্ত্বিকভাবে উপাদানগুলিতে বিভক্ত যা বিন্দু ভর হিসাবে নেওয়া যেতে পারে। অন্য শরীরের সমস্ত উপাদান থেকে প্রথম শরীরের একটি নির্বাচিত উপাদানের উপর কাজ করে এমন মহাকর্ষীয় বলগুলি খুঁজুন, এবং প্রথম শরীরের বিবেচিত বিন্দুতে কাজ করে এমন বল পান। এর পরে, প্রথম শরীরের প্রতিটি বিন্দুর জন্য অপারেশন পুনরাবৃত্তি করা হয়। ফলস্বরূপ বাহিনী তাদের দিকনির্দেশ বিবেচনা করে যোগ করা হয়। ফলাফল হল মহাকর্ষীয় শক্তি যার সাহায্যে দ্বিতীয় দেহ প্রথমটির উপর কাজ করে। এই কাজটি খুবই কঠিন।
মহাকর্ষ
সংজ্ঞা
মহাকর্ষ(পৃথিবীর প্রতি আকর্ষণ বল) হল সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তির উপস্থিতির একটি বিশেষ ঘটনা। মাধ্যাকর্ষণ বলকে $F_t$ হিসাবে চিহ্নিত করা যাক। সার্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম অনুসারে, এই বলটি সমান:
যেখানে $m$ হল পৃথিবীর দিকে আকৃষ্ট শরীরের ভর; $M$ হল পৃথিবীর ভর; $R$ - পৃথিবীর ব্যাসার্ধ; $h$ হল পৃথিবীর পৃষ্ঠের উপরে শরীরের উচ্চতা।
মাধ্যাকর্ষণ শক্তি পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে পরিচালিত হয়। সমস্যায়, যদি পৃথিবীর আকার বিবেচনাধীন দেহের তুলনায় অনেক বড় হয়, তবে এটি বিবেচনা করা হয় যে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি উল্লম্বভাবে নীচের দিকে পরিচালিত হয়।
মাধ্যাকর্ষণ বল পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি অবস্থিত দেহগুলিতে একটি ত্বরণ প্রদান করে, যাকে অভিকর্ষের ত্বরণ বলা হয়, যাকে $\overline(g)$ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে আমাদের আছে:
\[\overline(g)=\frac((\overline(F))_t)(m)\left(6\right)\]
অ্যাকাউন্ট এক্সপ্রেশন (5) গ্রহণ করে, আমাদের আছে:
\[\left|\overline(g)\right|=\gamma \frac(M)((\left(R+h\right))^2)\left(7\right)\]
পৃথিবীর পৃষ্ঠে সরাসরি ($h=0$ এ) অভিকর্ষের কারণে ত্বরণের মাত্রা সমান:
(8) থেকে গণনা করা মহাকর্ষীয় ত্বরণের মাত্রা প্রায় $g\prox 9.8\ frac(m)(s^2) এর সমান।$ আপনার জানা উচিত যে এমনকি পৃথিবীর পৃষ্ঠে মহাকর্ষীয় ত্বরণ মডুলাস নয় সর্বত্র একই, যেহেতু পৃথিবী একটি নিখুঁত গোলক নয়, এবং এটি তার অক্ষের চারপাশে ঘোরে এবং সূর্যের চারপাশে একটি বাঁকা পথ ধরে চলে।
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র এবং অভিব্যক্তি (8) ব্যবহার করে মাধ্যাকর্ষণকে এভাবে লেখা হয়েছে:
\[(\overline(F))_t=m\overline(g)\left(9\right)\]
সমাধান সহ সমস্যার উদাহরণ
উদাহরণ 1
ব্যায়াম।দুটি বস্তুর মাধ্যাকর্ষণ বল কত হবে যার ভর $(m=10)^4\ kg,$ যদি তাদের কেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব $r=100$m হয়? দেহগুলিকে একজাতীয় গোলক হিসাবে বিবেচনা করুন।
সমাধান।যেহেতু, সমস্যার শর্ত অনুসারে, দেহের ভরের গোলাকার প্রতিসাম্য রয়েছে (একজাতীয় বল), তাহলে মহাকর্ষ বল গণনা করতে আপনি সূত্রটি ব্যবহার করতে পারেন:
দেহের গণের সমতা বিবেচনায় নিয়ে, আমরা অভিব্যক্তি (1.1) রূপান্তরিত করি:
প্রয়োজনীয় শক্তি গণনা করুন:
উত্তর।$F=6.67\cdot (10)^(-7)$Н
উদাহরণ 2
ব্যায়াম।পৃথিবীর মেরুতে অবস্থিত একটি নির্দিষ্ট দেহকে $v_0$ গতিতে উল্লম্বভাবে উপরের দিকে নিক্ষেপ করা হয়েছিল। এই শরীর কত উচ্চতায় ($h$) উঠবে? অনুমান করুন যে পৃথিবীর ব্যাসার্ধ ($R$) এবং অভিকর্ষের ত্বরণ ($g$) পরিচিত। একাউন্টে বায়ু প্রতিরোধের গ্রহণ করবেন না.
সমাধান।আমরা যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষণের আইনের উপর ভিত্তি করে সমস্যার সমাধান করব, যেহেতু কোনও প্রতিরোধ শক্তি নেই, সিস্টেমটি রক্ষণশীল। নিক্ষেপের মুহুর্তে শরীরে গতিশক্তি থাকে:
পরেরটির পৃষ্ঠে শরীর এবং পৃথিবীর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্ভাব্য শক্তি সমান:
যেখানে $M$ হল পৃথিবীর ভর। যখন একটি শরীর তার সর্বোচ্চ উচ্চতার বিন্দুতে পৌঁছায়, তখন তার শুধুমাত্র সম্ভাব্য শক্তি থাকে:
শক্তি সংরক্ষণের আইন থেকে আমাদের আছে:
সেই বিবেচনায়
উত্তর।$h=\frac(R)(\frac(2gR)(v^2_0)-1)$
প্রতিটি বাহিনীর প্রয়োগের বিন্দু এবং দিকটি জানা প্রয়োজন। কোন শক্তি শরীরের উপর এবং কোন দিকে কাজ করে তা নির্ধারণ করতে সক্ষম হওয়া গুরুত্বপূর্ণ। বলকে চিহ্নিত করা হয়, নিউটনে পরিমাপ করা হয়। বাহিনীর মধ্যে পার্থক্য করার জন্য, তারা নিম্নলিখিত হিসাবে মনোনীত করা হয়
নীচে প্রধান শক্তিগুলি প্রকৃতিতে কাজ করে। সমস্যা সমাধানের সময় যে শক্তির অস্তিত্ব নেই তা উদ্ভাবন করা অসম্ভব!
প্রকৃতিতে অনেক শক্তি আছে। এখানে আমরা গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করার সময় স্কুল পদার্থবিদ্যা কোর্সে বিবেচনা করা হয় যে শক্তি বিবেচনা. অন্যান্য শক্তিগুলিও উল্লেখ করা হয়েছে, যা অন্যান্য বিভাগে আলোচনা করা হবে।
মহাকর্ষ
গ্রহের প্রতিটি শরীর পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। পৃথিবী যে শক্তি দিয়ে প্রতিটি দেহকে আকর্ষণ করে তা সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়
প্রয়োগের বিন্দুটি শরীরের মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রে। মহাকর্ষ সবসময় উল্লম্বভাবে নিচের দিকে নির্দেশিত.
ঘর্ষণ বল
আসুন ঘর্ষণ শক্তির সাথে পরিচিত হই। এই শক্তিটি ঘটে যখন দেহগুলি নড়াচড়া করে এবং দুটি পৃষ্ঠের সংস্পর্শে আসে। বলটি ঘটে কারণ পৃষ্ঠগুলি, যখন একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে দেখা হয়, ততটা মসৃণ নয় যতটা তারা প্রদর্শিত হয়। ঘর্ষণ বল সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:
বল দুটি পৃষ্ঠের যোগাযোগের বিন্দুতে প্রয়োগ করা হয়। আন্দোলনের বিপরীত দিকে নির্দেশিত।
স্থল প্রতিক্রিয়া বল
একটি টেবিলের উপর পড়ে থাকা একটি খুব ভারী বস্তুর কল্পনা করা যাক। টেবিল বস্তুর ওজন অধীনে বাঁক. কিন্তু নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে, টেবিলটি বস্তুর উপর ঠিক একই শক্তি দিয়ে কাজ করে যেটা টেবিলের উপর থাকে। যে বল দিয়ে বস্তুটি টেবিলের উপর চাপ দেয় তার বিপরীতে বলটি নির্দেশিত হয়। অর্থাৎ উপরে। এই বলকে স্থল প্রতিক্রিয়া বলা হয়। বাহিনীর নাম "কথা বলে" সমর্থন প্রতিক্রিয়া. যখনই সমর্থনের উপর প্রভাব পড়ে তখনই এই বল ঘটে। আণবিক স্তরে এর ঘটনার প্রকৃতি। বস্তুটি অণুগুলির স্বাভাবিক অবস্থান এবং সংযোগগুলিকে বিকৃত করে বলে মনে হয়েছিল (টেবিলের ভিতরে), তারা, পরিবর্তে, তাদের আসল অবস্থায় ফিরে যাওয়ার চেষ্টা করে, "প্রতিরোধ" করে।
একেবারে যে কোনও শরীর, এমনকি একটি খুব হালকা (উদাহরণস্বরূপ, একটি টেবিলে থাকা একটি পেন্সিল), মাইক্রো স্তরে সমর্থনকে বিকৃত করে। অতএব, একটি স্থল প্রতিক্রিয়া ঘটে।
এই শক্তি খুঁজে বের করার জন্য কোন বিশেষ সূত্র নেই। এটি অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, তবে এই বলটি কেবল একটি পৃথক ধরণের স্থিতিস্থাপক শক্তি, তাই এটিকে হিসাবেও চিহ্নিত করা যেতে পারে
সাপোর্ট সহ বস্তুর যোগাযোগের বিন্দুতে বল প্রয়োগ করা হয়। সমর্থন ঋজু নির্দেশিত.
যেহেতু শরীরকে একটি বস্তুগত বিন্দু হিসাবে উপস্থাপন করা হয়, তাই কেন্দ্র থেকে বলকে প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে
ইলাস্টিক বল
এই বল বিকৃতির (পদার্থের প্রাথমিক অবস্থায় পরিবর্তন) ফলে উদ্ভূত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যখন আমরা একটি স্প্রিং প্রসারিত করি, তখন আমরা স্প্রিং উপাদানের অণুর মধ্যে দূরত্ব বাড়াই। যখন আমরা একটি স্প্রিং সংকুচিত করি, তখন আমরা এটি হ্রাস করি। আমরা যখন মোচড় বা স্থানান্তর. এই সমস্ত উদাহরণে, একটি বল দেখা দেয় যা বিকৃতি রোধ করে - স্থিতিস্থাপক বল।
হুকের আইন
ইলাস্টিক বল বিকৃতির বিপরীত দিকে পরিচালিত হয়।
যেহেতু শরীরকে একটি বস্তুগত বিন্দু হিসাবে উপস্থাপন করা হয়, তাই কেন্দ্র থেকে বলকে প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে
সিরিজে স্প্রিং সংযোগ করার সময়, উদাহরণস্বরূপ, সূত্র ব্যবহার করে কঠোরতা গণনা করা হয়
সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হলে, দৃঢ়তা
নমুনা দৃঢ়তা। ইয়ং এর মডুলাস।
ইয়াং এর মডুলাস একটি পদার্থের স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করে। এটি একটি ধ্রুবক মান যা শুধুমাত্র উপাদান এবং এর শারীরিক অবস্থার উপর নির্ভর করে। প্রসার্য বা কম্প্রেসিভ বিকৃতি প্রতিরোধ করার জন্য একটি উপাদানের ক্ষমতা চিহ্নিত করে। ইয়ং এর মডুলাসের মান সারণী।
কঠিন পদার্থের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও পড়ুন।
শরীরের ওজন
দৈহিক ওজন হল সেই শক্তি যার সাহায্যে একটি বস্তু একটি সমর্থনে কাজ করে। আপনি বলবেন, এই তো মহাকর্ষ বল! বিভ্রান্তি নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ঘটে: প্রকৃতপক্ষে, প্রায়শই একটি শরীরের ওজন মাধ্যাকর্ষণ শক্তির সমান, তবে এই শক্তিগুলি সম্পূর্ণ আলাদা। মাধ্যাকর্ষণ এমন একটি শক্তি যা পৃথিবীর সাথে মিথস্ক্রিয়ার ফলে উদ্ভূত হয়। ওজন সমর্থন সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া ফলাফল. মাধ্যাকর্ষণ বল বস্তুর মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রে প্রয়োগ করা হয়, অন্যদিকে ওজন হল সেই বল যা সমর্থনে (বস্তুর উপর নয়) প্রয়োগ করা হয়!
ওজন নির্ধারণের কোন সূত্র নেই। এই বাহিনী চিঠি দ্বারা মনোনীত করা হয়.
সাসপেনশন বা সাপোর্টে কোনো বস্তুর প্রভাবের প্রতিক্রিয়ায় সাপোর্ট রিঅ্যাকশন ফোর্স বা ইলাস্টিক ফোর্স উদ্ভূত হয়, তাই শরীরের ওজন সবসময় সংখ্যাগতভাবে স্থিতিস্থাপক বলের মতোই হয়, কিন্তু এর বিপরীত দিক থাকে।
সমর্থন প্রতিক্রিয়া বল এবং ওজন একই প্রকৃতির শক্তি, নিউটনের 3য় সূত্র অনুসারে, তারা সমান এবং বিপরীতভাবে নির্দেশিত। ওজন এমন একটি শক্তি যা শরীরের উপর নয়, সমর্থনের উপর কাজ করে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি শরীরে কাজ করে।
শরীরের ওজন মাধ্যাকর্ষণ সমান নাও হতে পারে. কম-বেশি হতে পারে, আবার এমনও হতে পারে যে ওজন শূন্য। এই অবস্থা বলা হয় ওজনহীনতা. ওজনহীনতা এমন একটি অবস্থা যখন একটি বস্তু একটি সমর্থনের সাথে যোগাযোগ করে না, উদাহরণস্বরূপ, ফ্লাইটের অবস্থা: মাধ্যাকর্ষণ আছে, কিন্তু ওজন শূন্য!
ত্বরণের দিক নির্ণয় করা সম্ভব যদি আপনি নির্ণয় করেন যে ফলস্বরূপ বলটি কোথায় নির্দেশিত
দয়া করে মনে রাখবেন ওজন হল বল, নিউটনে পরিমাপ করা হয়। কীভাবে সঠিকভাবে প্রশ্নের উত্তর দেবেন: "আপনার ওজন কত"? আমরা 50 কেজি উত্তর, আমাদের ওজন নামকরণ না, কিন্তু আমাদের ভর! এই উদাহরণে, আমাদের ওজন মাধ্যাকর্ষণ সমান, অর্থাৎ প্রায় 500N!
ওভারলোড- মাধ্যাকর্ষণ থেকে ওজনের অনুপাত
আর্কিমিডিসের বাহিনী
একটি তরল (গ্যাস) সঙ্গে একটি শরীরের মিথস্ক্রিয়া ফলস্বরূপ বল উদ্ভূত হয়, যখন এটি একটি তরল (বা গ্যাস) মধ্যে নিমজ্জিত হয়। এই শক্তি শরীরকে পানি (গ্যাস) থেকে ঠেলে দেয়। অতএব, এটি উল্লম্বভাবে ঊর্ধ্বমুখী নির্দেশিত হয় (ঠেলে)। সূত্র দ্বারা নির্ধারিত:
বাতাসে আমরা আর্কিমিডিসের শক্তিকে অবহেলা করি।
আর্কিমিডিস বল মাধ্যাকর্ষণ শক্তির সমান হলে, দেহটি ভাসতে থাকে। আর্কিমিডিস বল বেশি হলে তা তরলের পৃষ্ঠে উঠে যায়, কম হলে ডুবে যায়।
বৈদ্যুতিক বাহিনী
বৈদ্যুতিক উত্সের শক্তি আছে। বৈদ্যুতিক চার্জের উপস্থিতিতে ঘটে। কুলম্ব ফোর্স, অ্যাম্পিয়ার ফোর্স, লরেন্টজ ফোর্স প্রভৃতি এই শক্তিগুলিকে ইলেক্ট্রিসিটি বিভাগে বিশদভাবে আলোচনা করা হয়েছে।
শরীরের উপর কাজ করে এমন শক্তির পরিকল্পিত পদবী
প্রায়শই একটি শরীরকে বস্তুগত বিন্দু হিসাবে মডেল করা হয়। অতএব, ডায়াগ্রামে, প্রয়োগের বিভিন্ন পয়েন্টগুলি এক বিন্দুতে স্থানান্তরিত হয় - কেন্দ্রে, এবং শরীরকে একটি বৃত্ত বা আয়তক্ষেত্র হিসাবে পরিকল্পিতভাবে চিত্রিত করা হয়।
বাহিনীকে সঠিকভাবে মনোনীত করার জন্য, অধ্যয়নের অধীনে থাকা দেহটি যে সমস্ত সংস্থার সাথে মিথস্ক্রিয়া করে সেগুলির তালিকা করা প্রয়োজন। প্রতিটির সাথে মিথস্ক্রিয়া করার ফলে কী ঘটে তা নির্ধারণ করুন: ঘর্ষণ, বিকৃতি, আকর্ষণ বা বিকর্ষণ। শক্তির ধরন নির্ধারণ করুন এবং সঠিকভাবে দিক নির্দেশ করুন। মনোযোগ! শক্তির পরিমাণ শরীরের সংখ্যার সাথে মিলিত হবে যার সাথে মিথস্ক্রিয়া ঘটে।
মনে রাখা প্রধান জিনিস
1) বাহিনী এবং তাদের প্রকৃতি;
2) বাহিনীর দিকনির্দেশ;
3) ভারপ্রাপ্ত বাহিনী সনাক্ত করতে সক্ষম হন
বাহ্যিক (শুষ্ক) এবং অভ্যন্তরীণ (সান্দ্র) ঘর্ষণ আছে। কঠিন পৃষ্ঠের সাথে যোগাযোগের মধ্যে বাহ্যিক ঘর্ষণ ঘটে, আপেক্ষিক গতির সময় তরল বা গ্যাসের স্তরগুলির মধ্যে অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ ঘটে। তিন ধরনের বাহ্যিক ঘর্ষণ রয়েছে: স্থির ঘর্ষণ, স্লাইডিং ঘর্ষণ এবং ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ।
ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়
যখন একটি শরীর তরল বা গ্যাসে চলে তখন প্রতিরোধ শক্তি ঘটে। প্রতিরোধী শক্তির মাত্রা নির্ভর করে শরীরের আকার ও আকৃতি, তার চলাচলের গতি এবং তরল বা গ্যাসের বৈশিষ্ট্যের উপর। চলাচলের কম গতিতে, ড্র্যাগ ফোর্স শরীরের গতির সমানুপাতিক
উচ্চ গতিতে এটি গতির বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক
আসুন একটি বস্তু এবং পৃথিবীর পারস্পরিক আকর্ষণ বিবেচনা করা যাক। তাদের মধ্যে, মাধ্যাকর্ষণ নিয়ম অনুসারে, একটি শক্তির উদ্ভব হয় 
এখন মাধ্যাকর্ষণ সূত্র এবং অভিকর্ষ বল তুলনা করা যাক 
মহাকর্ষের কারণে ত্বরণের মাত্রা পৃথিবীর ভর এবং এর ব্যাসার্ধের উপর নির্ভর করে! এইভাবে, সেই গ্রহের ভর এবং ব্যাসার্ধ ব্যবহার করে চাঁদে বা অন্য কোন গ্রহে কোন ত্বরণীয় বস্তু পড়বে তা গণনা করা সম্ভব।
পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে মেরু পর্যন্ত দূরত্ব বিষুব রেখার চেয়ে কম। অতএব, বিষুবরেখায় অভিকর্ষের ত্বরণ মেরুগুলির তুলনায় সামান্য কম। একই সময়ে, এটি লক্ষ করা উচিত যে এলাকার অক্ষাংশের উপর মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণের নির্ভরতার প্রধান কারণ হল তার অক্ষের চারপাশে পৃথিবীর ঘূর্ণনের ঘটনা।
আমরা যখন পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে দূরে চলে যাই, মহাকর্ষ বল এবং মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ পৃথিবীর কেন্দ্রের দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীত অনুপাতে পরিবর্তিত হয়।
সংজ্ঞা
সার্বজনীন মহাকর্ষের সূত্রটি I. নিউটন আবিষ্কার করেছিলেন:
দুটি বস্তু একে অপরকে তাদের গুনফলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যকার দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে আনুপাতিকভাবে আকর্ষণ করে:
সার্বজনীন মহাকর্ষ সূত্রের বর্ণনা
সহগ হল মহাকর্ষীয় ধ্রুবক। এসআই সিস্টেমে, মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের অর্থ রয়েছে:
এই ধ্রুবক, যেমনটি দেখা যায়, খুব ছোট, তাই ছোট ভর সহ শরীরের মধ্যে মাধ্যাকর্ষণ শক্তিও ছোট এবং কার্যত অনুভূত হয় না। যাইহোক, মহাজাগতিক দেহের গতিবিধি সম্পূর্ণরূপে অভিকর্ষ দ্বারা নির্ধারিত হয়। সার্বজনীন মহাকর্ষের উপস্থিতি বা, অন্য কথায়, মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া ব্যাখ্যা করে পৃথিবী এবং গ্রহগুলি কী দ্বারা "সমর্থিত" এবং কেন তারা নির্দিষ্ট গতিপথ বরাবর সূর্যের চারপাশে ঘোরে এবং এটি থেকে উড়ে যায় না। সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন আমাদের স্বর্গীয় বস্তুর অনেক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে দেয় - গ্রহ, নক্ষত্র, ছায়াপথ এবং এমনকি ব্ল্যাক হোলের ভর। এই আইনটি দুর্দান্ত নির্ভুলতার সাথে গ্রহের কক্ষপথ গণনা করা এবং মহাবিশ্বের একটি গাণিতিক মডেল তৈরি করা সম্ভব করে তোলে।
সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন ব্যবহার করে, মহাজাগতিক বেগও গণনা করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পৃথিবীর পৃষ্ঠের উপরে অনুভূমিকভাবে চলমান সর্বনিম্ন গতি তার উপর পড়বে না, তবে একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে চলবে 7.9 কিমি/সেকেন্ড (প্রথম পালানোর বেগ)। পৃথিবী ছেড়ে যাওয়ার জন্য, অর্থাৎ এর মহাকর্ষীয় আকর্ষণ কাটিয়ে উঠতে, শরীরের গতিবেগ 11.2 কিমি/সেকেন্ড (সেকেন্ড এস্কেপ বেগ) হতে হবে।
মাধ্যাকর্ষণ সবচেয়ে আশ্চর্যজনক প্রাকৃতিক ঘটনা এক. মহাকর্ষীয় শক্তির অনুপস্থিতিতে মহাবিশ্বের অস্তিত্বও অসম্ভব হবে; মহাকর্ষ মহাবিশ্বের অনেক প্রক্রিয়ার জন্য দায়ী - এর জন্ম, বিশৃঙ্খলার পরিবর্তে শৃঙ্খলার অস্তিত্ব। মাধ্যাকর্ষণ প্রকৃতি এখনও সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় নি। এখন পর্যন্ত, কেউই মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়ার একটি শালীন প্রক্রিয়া এবং মডেল তৈরি করতে সক্ষম হয়নি।
মহাকর্ষ
মহাকর্ষীয় শক্তির প্রকাশের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে হল মাধ্যাকর্ষণ বল।
মাধ্যাকর্ষণ সর্বদা উল্লম্বভাবে নীচের দিকে (পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে) নির্দেশিত হয়।
যদি মাধ্যাকর্ষণ শক্তি একটি শরীরের উপর কাজ করে, তাহলে শরীর তা করে। আন্দোলনের ধরন প্রাথমিক বেগের দিক এবং মাত্রার উপর নির্ভর করে।
আমরা প্রতিদিন মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব সম্মুখীন. কিছুক্ষণ পর সে নিজেকে মাটিতে দেখতে পায়। হাত থেকে ছাড়ানো বইটি পড়ে যায়। লাফ দেওয়ার পরে, একজন ব্যক্তি বাইরের মহাকাশে উড়ে যায় না, তবে মাটিতে পড়ে যায়।
পৃথিবীর সাথে এই দেহের মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়ার ফলে পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছে একটি দেহের অবাধ পতন বিবেচনা করে আমরা লিখতে পারি:
মুক্ত পতনের ত্বরণ কোথা থেকে আসে:
মহাকর্ষের ত্বরণ শরীরের ভরের উপর নির্ভর করে না, তবে পৃথিবীর উপরে শরীরের উচ্চতার উপর নির্ভর করে। গ্লোবটি মেরুতে সামান্য চ্যাপ্টা, তাই মেরুগুলির কাছাকাছি অবস্থিত দেহগুলি পৃথিবীর কেন্দ্রের একটু কাছাকাছি অবস্থিত। এই ক্ষেত্রে, মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ এলাকার অক্ষাংশের উপর নির্ভর করে: মেরুতে এটি বিষুবরেখা এবং অন্যান্য অক্ষাংশের তুলনায় সামান্য বেশি (বিষুব রেখা m/s, উত্তর মেরুর বিষুবরে m/s)।
একই সূত্র আপনাকে ভর এবং ব্যাসার্ধ সহ যে কোনও গ্রহের পৃষ্ঠে অভিকর্ষের ত্বরণ খুঁজে পেতে দেয়।
সমস্যা সমাধানের উদাহরণ
উদাহরণ 1 (পৃথিবীর "ওজন" নিয়ে সমস্যা)
| ব্যায়াম | পৃথিবীর ব্যাসার্ধ কিমি, গ্রহের পৃষ্ঠে অভিকর্ষের ত্বরণ m/s। এই ডেটা ব্যবহার করে, পৃথিবীর আনুমানিক ভর অনুমান করুন। |
| সমাধান | পৃথিবীর পৃষ্ঠে অভিকর্ষের ত্বরণ: পৃথিবীর ভর কোথা থেকে আসে: সি সিস্টেমে, পৃথিবীর ব্যাসার্ধ সূত্রে ভৌত পরিমাণের সংখ্যাসূচক মান প্রতিস্থাপন করে, আমরা পৃথিবীর ভর অনুমান করি:
|
| উত্তর | পৃথিবীর ভর কেজি। |
মি
উদাহরণ 2
| ব্যায়াম | একটি আর্থ স্যাটেলাইট পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে 1000 কিলোমিটার উচ্চতায় একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে চলে। স্যাটেলাইট কত গতিতে চলছে? পৃথিবীর চারপাশে একটি আবর্তন সম্পন্ন করতে উপগ্রহটির কতক্ষণ সময় লাগবে? |
| সমাধান | অনুসারে, পৃথিবী থেকে উপগ্রহের উপর যে শক্তি কাজ করে তা উপগ্রহের ভরের গুণফল এবং এটি যে ত্বরণের সাথে চলে তার সমান:
মহাকর্ষীয় আকর্ষণ শক্তি পৃথিবীর পাশ থেকে উপগ্রহে কাজ করে, যা সার্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম অনুসারে সমান: যেখানে এবং যথাক্রমে উপগ্রহ এবং পৃথিবীর ভর। যেহেতু স্যাটেলাইটটি পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় রয়েছে, তাই এটি থেকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দূরত্ব হল: পৃথিবীর ব্যাসার্ধ কোথায়। |
পদার্থবিজ্ঞানে, প্রচুর সংখ্যক আইন, শর্তাবলী, সংজ্ঞা এবং সূত্র রয়েছে যা পৃথিবীতে এবং মহাবিশ্বের সমস্ত প্রাকৃতিক ঘটনাকে ব্যাখ্যা করে। প্রধানগুলির মধ্যে একটি হল সর্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম, যা মহান এবং সুপরিচিত বিজ্ঞানী আইজ্যাক নিউটন আবিষ্কার করেছিলেন। এর সংজ্ঞাটি এইরকম দেখায়: মহাবিশ্বের যে কোনও দুটি দেহ একটি নির্দিষ্ট শক্তির সাথে একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়। সার্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র, যা এই বল গণনা করে, তার ফর্ম থাকবে: F = G*(m1*m2 / R*R)।
সঙ্গে যোগাযোগ
সহপাঠীরা
আইন আবিষ্কারের ইতিহাস
অনেক দিন ধরেই মানুষ আকাশ অধ্যয়ন করেছে. তারা এর সমস্ত বৈশিষ্ট্য, দুর্গম স্থানে রাজত্ব করে এমন সবকিছু জানতে চেয়েছিল। তারা আকাশের উপর ভিত্তি করে একটি ক্যালেন্ডার তৈরি করেছিল এবং ধর্মীয় ছুটির গুরুত্বপূর্ণ তারিখ এবং তারিখগুলি গণনা করেছিল। লোকেরা বিশ্বাস করত যে সমগ্র মহাবিশ্বের কেন্দ্র হল সূর্য, যার চারপাশে সমস্ত মহাকাশীয় বস্তু ঘোরে।
16 শতকে সাধারণভাবে মহাকাশ এবং জ্যোতির্বিদ্যার প্রতি সত্যই জোরালো বৈজ্ঞানিক আগ্রহ দেখা দেয়। টাইকো ব্রাহে, একজন মহান জ্যোতির্বিজ্ঞানী, তার গবেষণার সময় গ্রহগুলির গতিবিধি পর্যবেক্ষণ করেছিলেন, তার পর্যবেক্ষণগুলি রেকর্ড করেছিলেন এবং পদ্ধতিগত করেছিলেন। আইজ্যাক নিউটন যখন সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন আবিষ্কার করেছিলেন, ততক্ষণে পৃথিবীতে ইতিমধ্যেই কোপারনিকান সিস্টেম প্রতিষ্ঠিত হয়ে গেছে, যে অনুসারে সমস্ত মহাকাশীয় বস্তু নির্দিষ্ট কক্ষপথে একটি নক্ষত্রের চারপাশে ঘোরে। মহান বিজ্ঞানী কেপলার, ব্রাহের গবেষণার উপর ভিত্তি করে, গ্রহের গতিকে চিহ্নিত করে এমন গতির সূত্র আবিষ্কার করেন।
কেপলারের আইনের উপর ভিত্তি করে, আইজ্যাক নিউটন তার আবিষ্কার করেন এবং জানতে পারেন, কি:
- গ্রহের গতিবিধি একটি কেন্দ্রীয় শক্তির উপস্থিতি নির্দেশ করে।
- কেন্দ্রীয় শক্তি গ্রহগুলিকে তাদের কক্ষপথে চলাফেরা করে।
সূত্র পার্সিং
নিউটনের সূত্র সূত্রে পাঁচটি ভেরিয়েবল রয়েছে:
গণনা কতটা সঠিক?
যেহেতু আইজ্যাক নিউটনের সূত্র একটি মেকানিক্স আইন, গণনা সবসময় যতটা সম্ভব নির্ভুলভাবে প্রতিফলিত করে না প্রকৃত শক্তি যার সাথে বস্তুগুলি মিথস্ক্রিয়া করে। তাছাড়া , এই সূত্রটি শুধুমাত্র দুটি ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে:
- যখন দুটি দেহের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া ঘটে তখন একজাতীয় বস্তু।
- যখন একটি দেহ একটি বস্তুগত বিন্দু, এবং অন্যটি একটি সমজাতীয় বল।
মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র
নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে, আমরা বুঝতে পারি যে দুটি শরীরের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শক্তি সমান, কিন্তু অভিমুখে বিপরীত। শক্তির দিকটি একটি সরল রেখা বরাবর কঠোরভাবে ঘটে যা দুটি মিথস্ক্রিয়াকারী দেহের ভরের কেন্দ্রগুলিকে সংযুক্ত করে। দেহের মধ্যে আকর্ষণের মিথস্ক্রিয়া মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের কারণে ঘটে।
মিথস্ক্রিয়া এবং মাধ্যাকর্ষণ বর্ণনা
মহাকর্ষের খুব দীর্ঘ-পরিসরের মিথস্ক্রিয়া ক্ষেত্র রয়েছে. অন্য কথায়, এর প্রভাব অনেক বড়, মহাজাগতিক দূরত্বে প্রসারিত। মাধ্যাকর্ষণ শক্তির জন্য ধন্যবাদ, মানুষ এবং অন্যান্য সমস্ত বস্তু পৃথিবীর প্রতি আকৃষ্ট হয় এবং পৃথিবী এবং সৌরজগতের সমস্ত গ্রহ সূর্যের প্রতি আকৃষ্ট হয়। মাধ্যাকর্ষণ হল একে অপরের উপর শরীরের ধ্রুবক প্রভাব; একটি জিনিস বোঝা খুব গুরুত্বপূর্ণ - শরীর যত বেশি, তার মাধ্যাকর্ষণ তত বেশি। পৃথিবীতে প্রচুর ভর রয়েছে, তাই আমরা এটির প্রতি আকৃষ্ট হই এবং সূর্যের ওজন পৃথিবীর চেয়ে কয়েক মিলিয়ন গুণ বেশি, তাই আমাদের গ্রহটি তারার প্রতি আকৃষ্ট হয়।
আলবার্ট আইনস্টাইন, অন্যতম শ্রেষ্ঠ পদার্থবিজ্ঞানী, যুক্তি দিয়েছিলেন যে স্থান-কালের বক্রতার কারণে দুটি দেহের মধ্যে মাধ্যাকর্ষণ ঘটে। বিজ্ঞানী নিশ্চিত ছিলেন যে ফ্যাব্রিকের মতো স্থানটি চাপা যেতে পারে এবং বস্তুটি যত বেশি বিশাল হবে, তত বেশি শক্তিশালীভাবে এই ফ্যাব্রিকের মধ্য দিয়ে চাপাবে। আইনস্টাইন আপেক্ষিকতার তত্ত্বের লেখক হয়ে ওঠেন, যা বলে যে মহাবিশ্বের সবকিছুই আপেক্ষিক, এমনকি সময়ের মতো পরিমাণও।
গণনার উদাহরণ
চলুন, সার্বজনীন মহাকর্ষ সূত্রের ইতিমধ্যে পরিচিত সূত্র ব্যবহার করে চেষ্টা করি, একটি পদার্থবিদ্যা সমস্যা সমাধান:
- পৃথিবীর ব্যাসার্ধ প্রায় 6350 কিলোমিটার। মুক্ত পতনের ত্বরণকে 10 হিসাবে ধরা যাক। পৃথিবীর ভর বের করা প্রয়োজন।
সমাধান:পৃথিবীর কাছে অভিকর্ষের ত্বরণ হবে G*M/R^2 এর সমান। এই সমীকরণ থেকে আমরা পৃথিবীর ভর প্রকাশ করতে পারি: M = g*R^2 / G। যা বাকি থাকে তা হল মানগুলিকে সূত্রে প্রতিস্থাপন করা: M = 10*6350000^2 / 6.7 * 10^-11 . ডিগ্রী নিয়ে চিন্তা না করার জন্য, আসুন সমীকরণটিকে ফর্মে কমিয়ে দেই:
- M = 10* (6.4*10^6)^2 / 6.7 * 10^-11।
গণিত করার পর, আমরা দেখতে পাই যে পৃথিবীর ভর প্রায় 6*10^24 কিলোগ্রাম।