মাধ্যাকর্ষণ শক্তি গণনা কিভাবে: 10 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: Jason Gerald | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-15 08:10

মাধ্যাকর্ষণ পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম মৌলিক শক্তি। মাধ্যাকর্ষণের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ দিক হল এটি সর্বজনীন: সমস্ত বস্তুর একটি মহাকর্ষীয় শক্তি রয়েছে যা অন্যান্য বস্তুকে আকর্ষণ করে। মহাকর্ষীয় শক্তির মাত্রা ভর এবং দুটি বস্তুর মধ্যে দূরত্বের উপর নির্ভর করে।

ধাপ

2 এর অংশ 1: দুটি বস্তুর মধ্যে মাধ্যাকর্ষণ বল গণনা করা

ধাপ ১। মহাকর্ষীয় শক্তির সমীকরণ নির্ধারণ করুন কোন বস্তুর উপর টান, F_গুরু = (গ্রাম₁মি₂)/ডি².

একটি বস্তুর মহাকর্ষীয় বল গণনা করতে সক্ষম হওয়ার জন্য, এই সমীকরণটি দুটি বস্তুর ভর এবং একে অপরের থেকে তাদের দূরত্বকেও বিবেচনায় নেয়। সমীকরণের ভেরিয়েবলগুলি নীচে বর্ণিত হয়েছে।

• চ_গুরু মহাকর্ষ বল
• G হল সর্বজনীন মহাকর্ষীয় ধ্রুবক 6.673 x 10^-11 এনএম²/কেজি²
• মি₁ প্রথম বস্তুর ভর
• মি₂ দ্বিতীয় বস্তুর ভর
• d হল দুটি বস্তুর কেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব
• কখনও কখনও আপনি d এর পরিবর্তে r অক্ষর খুঁজে পান। এই দুটি প্রতীক দুটি বস্তুর মধ্যে দূরত্বের প্রতিনিধিত্ব করে।

পদক্ষেপ 2. উপযুক্ত মেট্রিক ইউনিট ব্যবহার করুন।

এই সমীকরণের জন্য, আপনাকে অবশ্যই মেট্রিক ইউনিট ব্যবহার করতে হবে। বস্তুর ভর কিলোগ্রামে (কেজি) হতে হবে এবং বস্তুর মধ্যে দূরত্ব মিটার (মি) হতে হবে। এগিয়ে যাওয়ার আগে আপনাকে অবশ্যই এই ইউনিটগুলিকে মেট্রিক ইউনিটে রূপান্তর করতে হবে

পদক্ষেপ 3. প্রশ্নে বস্তুর ভর নির্ধারণ করুন।

ছোট বস্তুর জন্য, আপনি তাদের ওজন কিলোগ্রামে নির্ধারণ করতে পারেন। বড় বস্তুর জন্য, আপনি একটি টেবিলে বা ইন্টারনেটে আনুমানিক ভর দেখতে পারেন। পদার্থবিজ্ঞানের সমস্যায় সাধারণত বস্তুর ভর বলা হবে।

ধাপ 4. দুটি বস্তুর মধ্যে দূরত্ব পরিমাপ করুন।

আপনি যদি কোনো বস্তু এবং পৃথিবীর মধ্যে মহাকর্ষীয় বল গণনার চেষ্টা করছেন, তাহলে আপনাকে জানতে হবে এই বস্তুটি পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে কতটা দূরে।

• পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দূরত্ব প্রায় 6.38 x 10⁶ মি।
• আপনি ইন্টারনেটে টেবিল বা অন্যান্য উত্সগুলি সন্ধান করতে পারেন যা আপনাকে পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে পৃথিবীর পৃষ্ঠের বিভিন্ন উচ্চতায় বস্তুগুলির আনুমানিক দূরত্ব বলে।

ধাপ 5. গণনা সম্পূর্ণ করুন।

যদি আপনি সমীকরণে ভেরিয়েবল সংজ্ঞায়িত করেন, তাহলে সমাধানের জন্য নির্দ্বিধায় প্রবেশ করুন। নিশ্চিত করুন যে সমস্ত ভেরিয়েবলগুলি মেট্রিক ইউনিটে রয়েছে এবং সঠিকভাবে স্কেল করা হয়েছে। ভর কিলোগ্রামে এবং দূরত্ব অবশ্যই মিটারে হতে হবে। গণনার সঠিক ক্রমে সমীকরণগুলি সমাধান করুন।

• উদাহরণস্বরূপ, এমন ব্যক্তির মহাকর্ষীয় শক্তি নির্ধারণ করুন যার ভর পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে 68 কেজি উপরে। পৃথিবীর ভর 5.98 x 10²⁴ কেজি.
• নিশ্চিত করুন যে সমস্ত ভেরিয়েবল সঠিক ইউনিটে আছে। মি₁ = 5, 98 x 10²⁴ কেজি, মি₂ = 68 কেজি, জি = 6.673 x 10^-11 এনএম²/কেজি², এবং d = 6, 38 x 10⁶ মি
• আপনার সমীকরণ লিখুন: চ_গুরু = (গ্রাম₁মি₂)/ডি² = [(6, 67 x 10^-11) x 68 x (5, 98 x 10²⁴)]/(6, 38 x 10⁶)²
• যে দুটি বস্তুর হিসাব বিবেচনায় নেওয়া হয়েছে তাদের সংখ্যাবৃদ্ধি করুন। 68 x (5, 98 x 10²⁴) = 4.06 x 10²⁶
• ফলাফল m গুণ করুন₁ এবং ম₂ মহাকর্ষীয় ধ্রুবক জি সহ। (4.06 x 10²⁶) x (6.67 x 10^-11) = 2,708 x 10¹⁶
• দুটি বস্তুর মধ্যে দূরত্ব বর্গ করুন। (6, 38 x 10⁶)² = 4.07 x 10¹³
• ফলাফল শেয়ার করুন x x m₁ x মি₂ নিউটন (N) তে মহাকর্ষ বল পাওয়ার জন্য বর্গাকার দূরত্ব দ্বারা। 2, 708 x 10¹⁶/4, 07 x 10¹³ = 665 এন
• এর মহাকর্ষ বল 665 N।

2 এর অংশ 2: পৃথিবীতে মহাকর্ষ বল গণনা করা

ধাপ 1. নিউটনের দ্বিতীয় আইন, F = ma বুঝুন।

নিউটনের দ্বিতীয় আইন বলে যে বস্তুর ত্বরণ তার উপর কাজ করা নিট বলের সাথে সরাসরি আনুপাতিক এবং তার ভরের বিপরীত আনুপাতিক। অন্য কথায়, যদি কোন বস্তুর উপর কাজ করে এমন একটি শক্তি বিপরীত দিকে কাজ করা বলের চেয়ে বড় হয়, তাহলে বস্তুটি শক্তিশালী বলের সাথে সরে যাবে।

• এই আইনটি F = ma সমীকরণ দ্বারা সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে, যেখানে F হল বল, m বস্তুর ভর এবং a হল ত্বরণ।
• এই আইনের জন্য ধন্যবাদ, আমরা মহাকর্ষের কারণে পরিচিত ত্বরণ ব্যবহার করে পৃথিবীর পৃষ্ঠের সমস্ত বস্তুর মহাকর্ষ বল গণনা করতে পারি।

ধাপ 2. পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণের কারণে ত্বরণ খুঁজুন।

পৃথিবীতে, মাধ্যাকর্ষণ শক্তি সমস্ত বস্তুকে 9.8 m/s দ্বারা ত্বরান্বিত করে²। পৃথিবীর পৃষ্ঠে, আমরা একটি সরলীকৃত সমীকরণ ব্যবহার করতে পারি: F_গুরু = মহাকর্ষীয় বল গণনার জন্য mg

আপনি যদি মহাকর্ষীয় শক্তির আরও সুনির্দিষ্ট সংখ্যা জানতে চান তবে আপনি পূর্ববর্তী ধাপে সূত্রটি ব্যবহার করতে পারেন, F_গুরু = (জিএম_{পৃথিবী}মি)/ডি² মহাকর্ষীয় শক্তি নির্ধারণ করতে।

পদক্ষেপ 3. উপযুক্ত মেট্রিক ইউনিট ব্যবহার করুন।

এই সমীকরণের জন্য, আপনাকে অবশ্যই মেট্রিক ইউনিট ব্যবহার করতে হবে। বস্তুর ভর কিলোগ্রামে (কেজি) হতে হবে এবং বস্তুর মধ্যে দূরত্ব মিটার (মি) হতে হবে। এগিয়ে যাওয়ার আগে আপনাকে অবশ্যই এই ইউনিটগুলিকে মেট্রিক ইউনিটে রূপান্তর করতে হবে।

ধাপ 4. প্রশ্নে বস্তুর ভর নির্ধারণ করুন।

ছোট বস্তুর জন্য, আপনি তাদের ওজন কিলোগ্রামে নির্ধারণ করতে পারেন। বড় বস্তুর জন্য, আপনি একটি টেবিলে বা ইন্টারনেটে আনুমানিক ভর দেখতে পারেন। পদার্থবিজ্ঞানের সমস্যায় সাধারণত বস্তুর ভর বলা হবে।

ধাপ 5. গণনা সম্পূর্ণ করুন।

যদি আপনি সমীকরণে ভেরিয়েবল সংজ্ঞায়িত করেন, তাহলে সমাধানের জন্য নির্দ্বিধায় প্রবেশ করুন। নিশ্চিত করুন যে সমস্ত ভেরিয়েবলগুলি মেট্রিক ইউনিটে রয়েছে এবং সঠিকভাবে স্কেল করা হয়েছে। ভর কিলোগ্রামে এবং দূরত্ব অবশ্যই মিটারে হতে হবে। গণনার সঠিক ক্রমে সমীকরণগুলি সমাধান করুন।

• আসুন আগের ধাপে সমীকরণটি ব্যবহার করার চেষ্টা করি এবং দেখি ফলাফলগুলি কতটা কাছাকাছি। পৃথিবীর পৃষ্ঠে 68 কেজি ভরের ব্যক্তির মহাকর্ষীয় শক্তি নির্ধারণ করুন।
• নিশ্চিত করুন যে সব ভেরিয়েবল সঠিক ইউনিটে আছে: m = 68 kg, g = 9.8 m/s².
• সূত্রটি লিখ। চ_গুরু = মিগ্রা = 68*9, 8 = 666 এন।
• সূত্র F = mg ব্যবহার করে মহাকর্ষীয় বল হল 666 N, যখন পূর্ববর্তী ধাপে সূত্র থেকে প্রাপ্ত ফলাফল 665 N। যেমন আপনি দেখতে পাচ্ছেন, দুটি ফলাফল প্রায় একই।

পরামর্শ

• এই দুটি সূত্র একই উত্তর দিতে হবে, কিন্তু একটি গ্রহের পৃষ্ঠে বস্তু নিয়ে আলোচনা করার সময় সংক্ষিপ্ত এবং সহজ সূত্র ব্যবহার করা সহজ।
• যদি আপনি কোন গ্রহে মাধ্যাকর্ষণের কারণে ত্বরণ না জানেন, অথবা আপনি দুটি খুব বড় বস্তুর মধ্যে চাঁদ বা গ্রহের মত মহাকর্ষ বল গণনা করছেন, তাহলে প্রথম সূত্রটি ব্যবহার করুন।