ভোকেশনাল পড়ুয়া ছাএ -ছাএীদের জন্য – 6th week Class 11 vocational physics 1 ৬ সপ্তাহের পদার্থের অ্যাসাইনমেন্ট নিচে দেয়া হলো :
* পড়ন্ত বস্তুর গ্যালিলিওওর সূএ বর্ণনা করতে হবে।
১৫৮৯ সালে ইতালীয় বিজ্ঞানী গ্যালিলিও ফ্রান্সের পিশাচ শহরের একটি হেলানা মন্দিরে করা পরীক্ষণের ভিত্তিতে পড়ন্ত বস্তুর তিনটি সূত্র দেন, যা ১৬৫০ সালে বিজ্ঞানী নিউটন গিনি ও পালক পরীক্ষার মাধ্যমে প্রমাণ করেন। গ্যালিলিও এই হেলানা মন্দিরটির এমন একটা পাশ বেছে নিয়েছিলন, যে পাশে সেই মূহুর্তে কোন বায়ু প্রবাহ ছিলনা । যাতে তার পরীক্ষণে বায়ুপ্রবাহ কোন বাধার সৃষ্টি করতে না পারে। অর্থাৎ বায়ুর বাধাকে উপেক্ষা করা যেতে পারে।
প্রথম সুত্র
স্থির অবস্থান ও একই উচ্চতা থেকে বিনা বাধায় পড়ন্ত সকল বস্তু সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম করে। অর্থাৎ আপনি বায়ু শুন্য কোন একটি স্থানে একটি পাখির পালক এবং একটি লােহার বল স্থির অবস্থা হতে একইসাথে নিচের দিকে ফেলে দেন, দেখবেন পালক হাল্কা এবং লােহা ভারি হওয়া সত্ত্বেও এরা উভয়ই একইসাথে ভূমিতে এসে পড়বে । বাস্তবে এমন অভিজ্ঞতা আমাদের হয়না, কারণ বায়ুর বাধার কারনে পালক দেড়িতে এসে পড়ে।
দ্বিতীয় সুত্র
স্থির অবস্থান থেকে বিনা বাধায় পড়ন্ত কোন বস্তুর নির্দিষ্ট সময়ে (t) প্রাপ্ত বেগ (v) ঐ সময়ের সমানুপাতিক | অর্থাৎ V oo t হবে । যা আমরা গতিবিদ্যার সাধারণ সূত্রগুলা থেকে প্রমাণ করতে পারি।
তৃতীয় সূত্র
স্থির অবস্থান থেকে বিনা বাধায় পড়ন্ত কোন বস্তুর নির্দিষ্ট সময়ে (t) যে দূরত্ব (s) অতিক্রম করে তা ঐ সময়ের বর্গের সমানুপাতিক। অর্থাৎ s ০০ t2 হবে। যা আমরা গতিবিদ্যার সাধারণ সূত্রগুলা থেকে প্রমাণ করতে পারি।
* কেপলারের সূএ বর্ণনা করতে হবে।
প্রত্যেক গ্রহই সূর্যকে একটি ফোকাসে রেখে উপবৃত্তাকার পথে প্রতিনিয়ত প্রদক্ষিণ করছে।
ব্যাখ্যা: QRS একটি উপবৃত্তাকার কক্ষপথ । F ও F’ এই উপবৃত্তের দুটি ফোকাস। কেপলারের প্রথম সূত্রানুসারে সূর্য এই ফোকাস দুটির যে-কোনা একটিতে থাকবে এবং গ্রহ উপবৃত্তাকার পথে ঘুরবে।
ব্যাখ্যা: চিত্রে F ফোকাসে সূর্য অবস্থিত। কোনাে গ্রহ এই কক্ষপথের A অবস্থান থেকে B অবস্থানে আসতে t সময় নেয় এবং C অবস্থান থেকে D অবস্থানে আসতেও সেই একই সময় নেয়। কেপলার এর দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে AFB ক্ষেত্রফল ও CFD ক্ষেত্রফল এর সমান হবে। { মোবাইল ফোন ভালো রাখার ১০ টি টিপস – জানতে এই আর্টিকেলটি পড়তে পারেন }
সূর্য এর চারদিকের প্রত্যেকটি গ্রহের আবর্তনকাল এর বর্গ সূর্য থেকে ওই গ্রহের গড় দূরত্ব ঘনফল এর সমানুপাতিক।
ব্যাখ্যা: গ্রহগুলা উপবৃত্তাকার পথে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করে। সুতরাং বিভিন্ন সময় সূর্য থেকে যে-কোনাে গ্রহের দূরত্ব বিভিন্ন হয়।
ধরা যাক, যে-কোনা গ্রহের সূর্য থেকে গড় দূরত্ব R এবং ঐ গ্রহের সূর্যকে একবার প্রদক্ষিণ করতে T সময় লাগে।
কেপলারের তৃতীয় সূত্রানুসারে, T2 oo R হবে।
অর্থাৎ, সূর্য থেকে Rj, R2, R3…………. গড় দূরত্বে অবস্থিত গ্রহের প্রদক্ষিণকাল যথাক্রমে T1, T2, T3………. হলে,
* নিউটনের মহাকর্ষ সুএ বর্ণনা করতে হবে
১৬৮৭ সালে স্যার আইজাক নিউটন মহাবিশ্বের যে কোন দুটি বস্তুর মধ্যকার আকর্ষণ বলকে একটি সূত্রের সাহায্যে ব্যাখ্যা করতে সমর্থিত হয়েছেন। একে সার্বজনীন আখ্যা দেওয়া হয়েছে। এটি নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র নামে পরিচিত।
সূত্রটি হলো,
মহাবিশ্বের এই প্রতিটি বস্তুকণা একে অন্যকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে এবং এই আকর্ষণ বলের মান বস্তু কণাদ্বয় এর ভর রের গুণ ফল এর সমানুপাতিক, এই বস্তুর মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গ এর ব্যাস্তানুপাতিক। এই বল্ব বস্তুদ্ব এর কেন্দ্র বরাবর সংযােজক সরলরেখা ক্রিয়া করে থাকে।
মনে করি, m1 এবং m2 ভরের ২টি বস্তু পরস্পর r দূরত্বে অবস্থান করছে। নিউটনের সূত্র অনুযায়ী ২টি বস্তু এ। পরস্পরকে আকর্ষণ করছে। m1 বস্তুটি m2 বস্তুটিকে Fi বল দ্বারা এবং m2 বস্তুটি m1 বস্তুটিকে F2, বল দ্বারা আকর্ষণ করছে। অর্থাৎ, F = F2। মনে করি, F1 = F2 = F।
তাহলে, নিউটনের সূত্র অনুযায়ী,
এখানে G হচ্ছে মহাকর্ষীয় ধ্রুবক। মহকর্ষীয় ধ্রুবককে বিশ্বজনীন ধ্রুবকও বলা হয়ে থাকে। কারণ এই মহাবিশ্বের। যেকোন স্থানে এর মান নির্দিষ্ট থাকে এবং স্থান ও সময়ের পরিবর্তনে এর মানের কোন পরিবর্তন ঘটে না। এর মান হচ্ছে, G = 6.673 x 10 -11 Nm2kg-2
CGS ইউনিটে, এর মান হলো,
হেন্নি ক্যাভেন্ডিশ প্রথম G এর মান নির্ধারণ করার জন্য একটি পরীক্ষা করেন, যদিও তিনি G এর মান গণনা। করেননি। এভাবেই নিউটনের মহাকর্ষীয় তত্ত্ব প্রথম ল্যাবরেটরি পরীক্ষীত হয়।
* নিউটনের মহাকর্ষ সূএ হতে কেপলারের সুএ প্রতিপাদন বিশ্লেষণ করতে হবে।
এই মহাবিশ্বের যেই কোন দুইটি বস্তুর মধ্যে যে বস্তু আকর্ষণ বল তাকে মহাকর্ষ বলে। এইটি যে কোন দুইটি বস্তু হতে পারে কিন্তু পৃথিবী ছাড়া। কারণ পৃথিবী ও অন্য কোন বস্তুর মধ্যে যে আকর্ষণ বল হয় তাকে অভিকর্ষ বল বলে। মহাকর্ষ বল সম্পর্কিত নিউটনের একটি সূত্রের কথা আমরা সবাই জানি।একদিন নিউটন আপেল বাগানে বসেছিল , তার মাথায় একটা আপেল পড়ল, মাটিতে কেন পড়ল, উপরে কেন গেল না? এত সব চিন্তা নিয়েই সে মহাকর্ষ সূত্র আবিষ্কার করে ফেললেন, তো এগুলা সত্যি? মোটেও ই কথাটি সত্যি নয়!
সত্যটা এমন, বিজ্ঞানী জোহান কেপলারের গ্রহের গতি সংক্রান্ত তিনটি সূত্র বিদ্যমান। সূত্র তিনটি সূর্যের চারদিকে ঘূর্ণনরত গ্রহ নিয়ে কেপলার। | জানতেন কিছু একটা বলের প্রভাবে গ্রহগুলা সুসজ্জিতভাবে নিয়মিত সূর্যের চারপাশে আবর্তিত হয়। কিন্তু কি বল এ সম্পর্কে তার কোন ধারণা ছিলা না । নিউটন কেপলারের এই গ্রহের গতি সংক্রান্ত সুত্রাবলি থেকে অনুপ্রাণিত হয়ে মহাকর্ষ সূত্র আবিষ্কার করেন।