Class 8 science Assaignment solution

৮ম শ্রেণীর ৫ম সপ্তাহের বিজ্ঞান বিষয়ের এস্যাইনমেন্ট এর সমাধান 

 ১) পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ বিভিন্ন হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।

১নং প্রশ্নের উত্তর

অভিকর্ষজ ত্বরণ ওপর থেকে পড়ন্ত বস্তুর বেগ বৃদ্ধির হার। অভিকর্ষের কারণে ওপর থেকে ছেড়ে দেয়া বস্তু ভূপৃষ্ঠের দিকে ধাবিত হয় এবং যতই ভূপৃষ্ঠের (তথা ভূ-কেন্দ্রের) নিকটবর্তী হয় এর পতনের বেগ বৃদ্ধি পেতে থাকে। পতনকালে প্রতি সেকেণ্ডে বেগ যতটুকু বৃদ্ধি লাভ করে তা-ই ‘অভিকর্ষজ ত্বরণ’ হিসেবে পদার্থ বিজ্ঞানে অভিহিত। অভিন্ন বস্তু তথা একই ভরের বস্তু পতনকালে পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে বিভিন্ন ত্বরণ পরিলক্ষিত হয়। ভূ-কেন্দ্রের নৈকট্যের কারণে ত্বরণ বৃদ্ধি পায়।

অভিকর্ষজ ত্বরণ কি?

বল প্রয়োগ করলে কোন বস্তুর বেগের পরিবর্তন হয়। প্রতি সেকেন্ডে যে বেগ বৃদ্ধি পায় তাকে ত্বরণ বলে। অভিকর্ষ বলের প্রভাবেও বস্তুর ত্বরণ হয়। এ তরণকে অভিকর্ষজ ত্বরণ বা মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ বলা হয়।
পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ বিভিন্ন হওয়ার কারণ ব্যাখ্যা:

যেহেতু বেগ বৃদ্ধির হারকে ত্বরণ বলে। সুতরাং অভিকর্ষ বলের প্রভাবে ভূপৃষ্ঠে মুক্তভাবে পড়ন্ত কোন বস্তুর বেগ বৃদ্ধির হারকে অভিকর্ষজ ত্বরণ বলে।

অভিকর্ষজ ত্বরণ কে g দ্বারা প্রকাশ করা হয়। যেহেতু অভিকর্ষজ ত্বরণ এক প্রকার ত্বরণ, এর একক হবে ত্বরণের একক অর্থাৎ মিটার/সেকেন্ড^২

ধরি, পৃথিবীর ভর =M, ভূপৃষ্ঠের বা এর নিকটে অবস্থিত কোন বস্তুর ভর =m, বস্তু ও পৃথিবীর কেন্দ্রের মধ্যবর্তী দূরত্ব =d

তাহলে মহাকর্ষ সূত্র অনুসারে অভিকর্ষ বল, F=GMm/d^2

আবার বলের পরিমাপ থেকে আমরা পাই, অভিকর্ষ বল = ভর X অভিকর্ষজ ত্বরণ

অর্থ্যাৎ , F=mg
উপরের দুটি সমীকরণ থেকে বলা যায়,

mg=GMm/d^2
বা, g= GM/d^2

এ সমীকরণের ডান পাশে বস্তুর ভর m অনুপস্থিত। সুতরাং অভিকর্ষজ ত্বরণ বস্তুর ভরের উপর নির্ভর করে না।

যেহেতু G এবং পৃথিবীর ভর M ধ্রুবক, তাই g-এর মান পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে বস্তুর দূরত্ব d-এর উপর নির্ভর করে।

সুতরাং g-এর মান বস্তু নিরপেক্ষ হলেও স্থান নিরপেক্ষ নয়। তাই বলা যায়, g-এর মানের ভিন্নতার কারণে পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ বিভিন্ন হয়।

যেহেতু বেগ বৃদ্ধির হারকে ত্বরণ বলে, সুতরাং অভিকর্ষ বলের প্রভাবে ভূপৃষ্ঠে মুক্তভাবে পড়ন্ত কোন বস্তুর বেগ বৃদ্ধির হারকে অভিকর্ষজ ত্বরণ বলে। অভিকর্ষজ ত্বরণ কে g দ্বারা প্রকাশ করা হয়। যেহেতু অভিকর্ষজ ত্বরণ এক প্রকার ত্বরণ, এর একক হবে ত্বরণের একক অর্থাৎ মিটার/সেকেন্ড^২।

ধরি, পৃথিবীর ভর =M, ভূপৃষ্ঠের বা এর নিকটে অবস্থিত কোন বস্তুর ভর =m, বস্তু ও পৃথিবীর কেন্দ্রের মধ্যবর্তী দূরত্ব =d। তাহলে মহাকর্ষ সূত্র অনুসারে অভিকর্ষ বল, F=GMm/d^2

আবার বলের পরিমাপ থেকে আমরা পাই, অভিকর্ষ বল = ভর X অভিকর্ষজ ত্বরণ
অর্থ্যাৎ , F=mg
উপরের দুটি সমীকরণ থেকে বলা যায়,
mg=GMm/d^2
বা, g= GM/d^2

এ সমীকরণের ডান পাশে বস্তুর ভর m অনুপস্থিত। সুতরাং অভিকর্ষজ ত্বরণ বস্তুর ভরের উপর নির্ভর করে না।

যেহেতু G এবং পৃথিবীর ভর M ধ্রুবক, তাই g-এর মান পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে বস্তুর দূরত্ব d-এর উপর নির্ভর করে।

সুতরাং g-এর মান বস্তু নিরপেক্ষ হলেও স্থান নিরপেক্ষ নয়। তাই বলা যায়, g-এর মানের ভিন্নতার কারণে পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ বিভিন্ন হয়।

উপরোক্ত আলোচনা থেকে আমরা পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ বিভিন্ন হওয়ার কারণ সম্পর্কে জানতে পারলাম।

২) পৃথিবীতে তােমার ভর ৫০ কেজি চাঁদে তােমার ওজন কমে যায় কেন ব্যাখ্যা কর।

২নং প্রশ্নের উত্তর

পৃথিবীতে আমার ভর ৫০ কেজি হলে চাঁদে ওজন কমে যায়, ব্যাখাঃ যেহেতু বস্তুর ভর একটি ধ্রুব রাশি সুতরাং বস্তুর ওজন অভিকষর্জ ত্বরনের পরিবর্তন হয়। ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যত উপরে ওঠা যায় বস্তুর ওজন তত কমতে থাকে। বস্তুর ওজন তত কমতে থাকে। বস্তুর ওজন বস্তুর মৌলিক ধর্ম নয়। কোনো বস্তুর ওজন থাকতেও পারে আবার নাও থাকতে পারে। পৃথিবীর কেন্দ্রে অভিকষর্জ ত্বরন শূন্য, তাই সেখানে বস্তুর ওজনও শূন্য। মহাশূন্যে কোনো বস্তুর ওজন শূন্য হলে তখন বস্তুর উপর কোনো মহাকর্ষ বল কাজ করে না। চাঁদের মাধ্যকর্ষনজনিত ত্বরণের মান প্রায় পৃথিবীর ভাগ। সুতরাং চাঁদে ১কেজি ভরের বস্তুর ওজন হবে প্রায় ১.৬৩ নিউটন। সেউ কারণেই পৃথিবীতে আমার ওজন ৫০ কেজি হলে চাঁদে আমার ওজন কমতে থাকবে।

৩) একটি চকচকে কাঁচের গ্লাসে কিছু পানি নাও। এবার গ্লাসের মধ্যে একটি পাথর ফেলে দাও। এবার নিচের কাজগুলাে কর।

i) গ্লাসের উপর দিয়ে পাথরটিকে সরাসরি দেখার চেষ্টা কর।

ii) কিছুটা তির্যকভাবে পাথরটিকে দেখার চেষ্টা কর।

iii) গ্লাসে যে পর্যন্ত পানি আছে তার একটু নিচ থেকে দেখার চেষ্টা কর। তিনটি ক্ষেত্রে কী ঘটছে ও কেন ঘটছে? ব্যাখ্যা কর।

৩নং প্রশ্নের উত্তর

i) গ্লাসের উপর দিয়ে পাথরটিকে সরাসরি দেখার চেষ্টাঃ একটি চকচকে কাঁচের গ্লাসে কিছু পানি নিয়ে এবার গ্লাসের ভেতর ১ টুকরা পাথর ফেলে দিলে গ্লাসের উপর দিয়ে পাথরটিকে সরাসরি দেখার চেষ্টা করি। পযবেক্ষণ করে দেখা যাবে যে পাথরটি ছোট, মোটা এবং উপরে দেখা যাচ্ছে। আসলে প্রতিসরণের ফলে এমন দেখা যাচ্ছে। এখানে ঘন মাধ্যম পানি থেকে আলো প্রতিসারিত হয়ে হালকা মাধ্যমে আমাদের চোখে প্রতিফলিত হচ্ছে।

ii) কিছুটা তিযকভাবে পাথরটিকে দেখার চেষ্টাঃ এবার কিছুটা তিযকভাবে পাথরটিকে দেখার চেষ্টা করি। আস্তে আস্তে পাথরটিকে বড় করে দেখা যাবে। এটি প্রতিসরণের ফলে সম্ভব হয়েছে। অথাৎ প্রতিসরণের ফলে আমরা ঘন মাধ্যম পানি থেকে হালকা মাধ্যম বায়ুতে আমাদের চোখ প্রতিসারিত হওয়ায় আমরা মুদ্রাটিকে অবাস্তব প্রতিবিম্ব দেখতে পাচ্ছি।

iii) গ্লাসে যে পযন্ত পানি আছে তার একটু নিচ থেকে দেখার চেষ্টাঃ গ্লাসের যে পযন্ত পানি আছে তার একটু নিচ থেকে যদি আমরা পাথরটিকে দেখার চেষ্টা করি তবে এটা হলো অবাস্তব প্রতিবিম্ব। কারণ এটা আমরা যেখান থেকে দেখার চেষ্টা করি পাথরটার অবস্থান ঠিক সেখানে নয়। পাথরটি আছে আরেকটু দূরে এবং গভীরে পাথরটিকে অনেক কাছে মনে হয়। আর মূলতা এমনটা হয় আলোর প্রতিসরনের কারণেই।