মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ: এটি কী, এটি কীভাবে পরিমাপ করা যায় এবং অনুশীলন - শারীরিক - 2025

মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ বা মহাকর্ষীয় ত্বরণ পৃথিবীর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র তীব্রতা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। অর্থাত্, এটি প্রতি ইউনিট ভরতে যে কোনও বস্তুর উপর প্রয়োগ করে।

এটি বর্তমানে পরিচিত চিঠি জি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠের আশেপাশে এর আনুমানিক মান 9.8 মি / সেকেন্ড ² । এই মানটি ভৌগলিক অক্ষাংশের সাথে এবং সমুদ্রের স্তরের ক্ষেত্রে উচ্চতার সাথে সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে।

পৃথিবীর পৃষ্ঠে স্পেসওয়াকের মহাকাশচারী। সূত্র: পিক্সাবে

পূর্বগ্রন্থটির তীব্রতা ছাড়াও মহাকর্ষের ত্বরণটির দিক ও বোধ রয়েছে। বাস্তবে, এটি পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে উল্লম্বভাবে পরিচালিত হয়।

পৃথিবীর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র। উত্স: উত্স: Sjlegg

পূর্বের চিত্রের মতোই পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রকে কেন্দ্রের দিকে নির্দেশ করা রেডিয়াল লাইনের একটি সেট হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে।

মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ কি?

পৃথিবীতে বা অন্য যে কোনও গ্রহে মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণের মান তার উৎপাদিত মহাকর্ষ ক্ষেত্রের তীব্রতার সমান, যা তার চারপাশের বস্তুর উপর নির্ভর করে না, কেবল তার নিজস্ব ভর এবং ব্যাসার্ধের উপর নির্ভর করে।

মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণকে প্রায়শই পৃথিবীর পৃষ্ঠের আশেপাশে কোনও পতনের দ্বারা নিখরচায় পড়ে থাকা ত্বরণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

বাস্তবে এটি প্রায় সর্বদা ঘটে থাকে, যেমন আমরা নিম্নলিখিত বিভাগগুলিতে দেখব, যেখানে নিউটনের সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন ব্যবহৃত হবে।

কথিত আছে যে একটি গাছের নিচে পড়ে থাকা দেহকে ধ্যান করার সময় নিউটন এই বিখ্যাত আইনটি আবিষ্কার করেছিলেন। তিনি যখন নিজের মাথায় আপেলটির ঘা অনুভব করলেন, তখনই তিনি তাত্ক্ষণিকভাবে বুঝতে পারলেন যে আপেলকে যে পতন ঘটায় তা হ'ল চাঁদ পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করে।

সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন

আপেলের কিংবদন্তি সত্য হোক বা না হোক, নিউটন বুঝতে পেরেছিলেন যে কোনও দুটি বস্তুর মধ্যে উদাহরণস্বরূপ মহাকর্ষীয় শক্তির বিশালতা যেমন উদাহরণস্বরূপ পৃথিবী এবং চাঁদ, বা পৃথিবী এবং আপেলের মধ্যে তাদের ভরগুলির উপর নির্ভর করে।:

মহাকর্ষ বলের বৈশিষ্ট্য

মহাকর্ষ শক্তি সর্বদা আকর্ষণীয়; এটি যে দুটি সংস্থা এটি প্রভাবিত করে একে অপরকে আকর্ষণ করে। বিপরীতটি সম্ভব নয়, যেহেতু স্বর্গীয় দেহের কক্ষপথ বন্ধ বা উন্মুক্ত (উদাহরণস্বরূপ ধূমকেতু) এবং একটি বিপরীতমুখী শক্তি কখনই বন্ধ কক্ষপথ তৈরি করতে পারে না। সুতরাং জনসাধারণ সর্বদা একে অপরকে আকৃষ্ট করে, যাই ঘটুক না কেন।

পৃথিবীর আসল আকৃতির (মি। ₁) এবং চাঁদ বা আপেল (মি ₂) এর একটি মোটামুটি ভাল অনুমান করা হয় যে তারা আকারে গোলাকার হয়। নিম্নলিখিত চিত্রটি এই ঘটনার প্রতিনিধিত্ব করে।

নিউটনের সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন। সূত্র: আই, ডেনিস নীলসন

এখানে উভয় বাহিনী মি দ্বারা জন্মায় ₁ মি ₂ এবং বল মি দ্বারা জন্মায় ₂ মি _{1 প্রতিনিধিত্ব করা হয়}, সমান মাত্রার উভয় এবং লাইন যে কেন্দ্র যোগদান বরাবর পরিচালনা করেন। এগুলি বাতিল করা হয় না, কারণ তারা বিভিন্ন বস্তুতে প্রয়োগ করা হয়।

নিম্নলিখিত সমস্ত বিভাগে ধারণা করা হয় যে বস্তুগুলি একজাত এবং গোলাকৃতির, সুতরাং তাদের মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রটি তাদের জ্যামিতিক কেন্দ্রের সাথে মিলে যায়। পুরো ভর কেন্দ্রীভূত ঠিক সেখানে অনুমান করা যেতে পারে।

বিভিন্ন গ্রহে মাধ্যাকর্ষণ কীভাবে পরিমাপ করা হয়?

গ্রাভিটি একটি গ্রাভিমিটার দিয়ে পরিমাপ করা যেতে পারে, এটি জিওফিজিকাল গ্র্যাভিমেট্রিক জরিপে ব্যবহৃত মাধ্যাকর্ষণ পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত একটি ডিভাইস। তারা বর্তমানে মূলগুলির তুলনায় অনেক বেশি পরিশীলিত তবে প্রথমে তারা দুলের উপর ভিত্তি করে ছিল।

দুলটি দৈর্ঘ্যের একটি পাতলা, হালকা এবং অপ্রয়োজনীয় দড়ি নিয়ে গঠিত।

সিস্টেমটি ভারসাম্যহীন অবস্থায়, ভরটি উল্লম্বভাবে স্তব্ধ হয়ে যায়, কিন্তু যখন এটি থেকে পৃথক হয়ে যায়, তখন এটি পিছনে পিছনে গতি সঞ্চালন করে দোলনদানা শুরু করে। মাধ্যাকর্ষণ এর জন্য দায়ী। পরবর্তী সমস্ত কিছুর জন্য, এটি ধরে নেওয়া বৈধ যে মহাকর্ষই দুলের উপরে অভিনয় করে।

ছোট দোলনের জন্য দুলের দোলনের সময়কাল নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়:

এর মান নির্ধারণের জন্য পরীক্ষা করুন

উপকরণ

- 1 ধাতব বল।

- বিভিন্ন বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের দড়ি, কমপক্ষে 5।

- পরিমাপের ফিতা.

- ট্রান্সপোর্টার

- স্টপওয়াচ

- দুল ঠিক করার জন্য একটি সমর্থন।

- স্প্রেডশিট সহ গ্রাফ পেপার বা কম্পিউটার প্রোগ্রাম।

প্রক্রিয়া

1. স্ট্রিংগুলির মধ্যে একটি নির্বাচন করুন এবং দুলটি একত্র করুন। গোলকের ব্যাসার্ধের স্ট্রিংয়ের দৈর্ঘ্য পরিমাপ করুন। এটি দৈর্ঘ্য হবে এল।
2. ভারসাম্য থেকে প্রায় 5 ডিগ্রি অবস্থান থেকে দুলটি সরান (প্রোটেক্টর দিয়ে এটি পরিমাপ করুন) এবং এটি দুলতে দিন।
3. একই সাথে স্টপওয়াচটি শুরু করুন এবং 10 টি দোলনের সময় পরিমাপ করুন। ফলাফল লিখুন।
4. অন্যান্য দৈর্ঘ্যের জন্য উপরের পদ্ধতিটি পুনরাবৃত্তি করুন।
5. দুলটি দুলতে যে সময় লাগে তার সন্ধান করুন (উপরের প্রতিটি ফলাফলকে 10 দ্বারা বিভাজন)।
6. প্রাপ্ত প্রতিটি মান বর্গক্ষেত্র, টি ² প্রাপ্ত করে
7. গ্রাফ পেপারে, উল্লম্ব অক্ষে টি ² এর প্রতিটি মান অনুভূমিক অক্ষের এল এর স্বতন্ত্র মানের বিপরীতে প্লট করুন। ইউনিটগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকুন এবং ব্যবহৃত যন্ত্রগুলির প্রশংসা করার ত্রুটিটিকে ધ્યાનમાં নিতে ভুলবেন না: টেপ পরিমাপ এবং স্টপওয়াচ।
8. সেরা লাইন আঁকুন যা প্লট করা পয়েন্টগুলিতে ফিট করে।
9. এর সাথে সম্পর্কিত দুটি পয়েন্ট ব্যবহার করে এই রেখার opeাল মিটি সন্ধান করুন (অগত্যা পরীক্ষামূলক পয়েন্ট নয়)। পরীক্ষামূলক ত্রুটি যুক্ত করুন।
10. উপরের পদক্ষেপগুলি একটি স্প্রেডশিট এবং একটি সরল রেখাটি নির্মাণ এবং ফিট করার বিকল্পের সাথে সম্পন্ন করা যেতে পারে।
11. Respectiveালের মান থেকে জি এর মানটিকে সম্পর্কিত পরীক্ষামূলক অনিশ্চয়তার সাথে সাফ করতে।

এর মান মান

পৃথিবীতে মাধ্যাকর্ষণটির মান মান: 9.81 মি / সেকেন্ড ², 45º উত্তর অক্ষাংশ এবং সমুদ্রপৃষ্ঠে। যেহেতু পৃথিবী একটি নিখুঁত গোলক নয়, তবে জি এর মানগুলি কিছুটা পরিবর্তিত হয়, মেরুতে উচ্চতর এবং নিরক্ষীয় অঞ্চলে কম থাকে।

যাঁরা নিজের অঞ্চলের মানটি জানতে চান তারা গ্র্যাভিটি ইনফরমেশন সিস্টেম (জিআইএস) বিভাগে জার্মান মেট্রোলজি ইনস্টিটিউট পিটিবি (ফিজিক্যালিশ্যাচ-টেকনিস্কে বুন্দেসানস্টাল্ট) এর ওয়েবসাইটে এটি আপডেট করতে পারেন।

চাঁদে মাধ্যাকর্ষণ

স্যাটেলাইট প্রদক্ষিণ করে মহাকাশ প্রোব থেকে রেডিও সংকেত বিশ্লেষণ করে চাঁদের মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্র নির্ধারণ করা হয়েছে। চন্দ্র পৃষ্ঠের এর মান 1.62 মি / সেকেন্ড ²

মঙ্গল গ্রহ

গ্রহের জন্য জি _{পি এর} মান তার ভর এম এবং এর ব্যাসার্ধের উপর নির্ভর করে:

এভাবে:

মঙ্গল গ্রহটির জন্য, নিম্নলিখিত ডেটা উপলভ্য:

এম = 6.4185 x 10 ²³ কেজি

আর = 3390 কিমি

জি = 6.67 এক্স 10 ^-11 এনএম ² / কেজি ²

এই তথ্যগুলির সাথে, আমরা জানি যে মঙ্গল গ্রহের অভিকর্ষতা 3.71 মি / সেকেন্ড ² । স্বাভাবিকভাবেই, একই সমীকরণটি চাঁদ বা অন্য কোনও গ্রহের ডেটা দিয়ে প্রয়োগ করা যেতে পারে এবং এর মাধ্যাকর্ষণটির মূল্য অনুমান করতে পারে।

অনুশীলন সমাধান: পতিত আপেল

মনে করুন যে পৃথিবী এবং একটি আপেল উভয়ই গোলাকৃতির। পৃথিবীর ভর এম = 5.98 x 10 ²⁴ কেজি এবং এর ব্যাসার্ধটি R = 6.37 x 10 ⁶ মি। আপেলের ভর এম = 0.10 কেজি। ধরুন মাধ্যাকর্ষণ ব্যতীত আর কোনও শক্তি নেই। নিউটনের ইউনিভার্সাল গ্র্যাভিটেশনের আইন থেকে পাওয়া:

ক) পৃথিবীটি মহাকর্ষীয় শক্তিটিকে আপেলের উপরে প্রয়োগ করে।

খ) নিউটনের দ্বিতীয় আইন অনুসারে আপেল যখন নির্দিষ্ট উচ্চতা থেকে মুক্তি পায় তখন ত্বরণটি অনুভব করে।

সমাধান

ক) পৃথিবীর ব্যাসার্ধের তুলনায় আপেলকে (ধারণা করা হয় গোলকের মতো), খুব ছোট ব্যাসার্ধ রয়েছে এবং এটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে নিমগ্ন হয়। নিচের চিত্র স্পষ্টত স্কেল নয়, কিন্তু সেখানে মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র ছ একটি ডায়াগ্রাম এবং বল এফ আপেল পৃথিবীতে দ্বারা জন্মায়:

পৃথিবীর আশেপাশে আপেলের পতন দেখানোর পরিকল্পনা। আপেলের আকার এবং পতনের উচ্চতা উভয়ই নগণ্য। সূত্র: স্বনির্মিত।

নিউটনের ইউনিভার্সাল গ্র্যাভিটেশনের ল প্রয়োগ করে কেন্দ্রগুলির মধ্যকার দূরত্বকে প্রায় পৃথিবীর ব্যাসার্ধের সমান মান হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে (যে উচ্চতা থেকে আপেল পড়েছে তা পৃথিবীর ব্যাসার্ধের তুলনায়ও নগন্য)। এভাবে:

খ) নিউটনের দ্বিতীয় আইন অনুসারে, আপেলের উপর যে শক্তি প্রয়োগ করা হয়েছে তার পরিমাণটি হ'ল:

এফ = মা = মিলিগ্রাম

পূর্ববর্তী গণনা অনুসারে যার মান 0.983 এন। উভয় মানকে সমান করে এবং তারপরে আমরা যে ত্বরণটি পেয়েছি তার মাত্রার জন্য সমাধান করা:

মিলিগ্রাম = 0.983 এন

g = 0.983 এন / 0.10 কেজি = 9.83 মি / এস ²

এটি মহাকর্ষের মান মানের খুব খুব কাছাকাছি।

তথ্যসূত্র

1. জিয়ানকোলি, ডি। (2006) পদার্থবিজ্ঞান: অ্যাপ্লিকেশন সহ নীতিমালা। ষষ্ঠ সংস্করণ। প্রেন্টিস হল. 118-122।
2. হুইট, পল (2012)। ধারণামূলক শারীরিক বিজ্ঞান। পঞ্চম সংস্করণ। পিয়ারসন। 91-94।
3. রেক্স, এ (২০১১)। পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়সমূহ। পিয়ারসন। 213-221।