মহাকর্ষের কারণে ত্বরণ হল পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক ধারণা যা বর্ণনা করে কিভাবে বস্তুগুলিকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে টানানো হয়। এই শক্তি গ্রহের সমস্ত কিছুকে প্রভাবিত করে, আমরা প্রতিদিন যে সহজ কাজগুলি করি, যেমন হাঁটা, বৈজ্ঞানিক গবেষণায় অধ্যয়ন করা সবচেয়ে জটিল ঘটনা পর্যন্ত। আসুন এর নীতি, তাৎপর্য এবং প্রয়োগগুলি বোঝার জন্য এই বিষয়টিতে গভীরভাবে আলোচনা করা যাক।
আমরা অভিকর্ষের কারণে ত্বরণে ডুব দেওয়ার আগে, ত্বরণ কী তা জেনে নেওয়া যাক। ত্বরণ হল সময়ের সাথে সাথে একটি বস্তুর বেগ যে হারে পরিবর্তিত হয়। এটি একটি ভেক্টর পরিমাণ, যার মানে এটির মাত্রা এবং দিক উভয়ই রয়েছে। ত্বরণ গণনা করার সূত্র ( \(a\) ) হল:
\(a = \frac{\Delta v}{\Delta t}\)কোথায়:
মাধ্যাকর্ষণ হল একটি আকর্ষণ শক্তি যা যেকোনো দুটি ভরের মধ্যে বিদ্যমান। একটি বস্তু যত বেশি বৃহদাকার, তার মহাকর্ষীয় টান তত বেশি। পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ বস্তুকে তার কেন্দ্রের দিকে আকৃষ্ট করে, মহাকাশীয় বস্তুর গতি থেকে শুরু করে আমাদের আশেপাশের পরিবেশের সাথে আমাদের চলাফেরা এবং মিথস্ক্রিয়া পর্যন্ত সবকিছুকে প্রভাবিত করে।
মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ, যাকে \(g\) হিসাবে চিহ্নিত করা হয়, বায়ু প্রতিরোধের নগণ্য হলে শুধুমাত্র পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ টানের কারণে কোনো বস্তুর দ্বারা অনুভব করা ত্বরণ। পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি, এই ত্বরণ মোটামুটি ধ্রুবক এবং এর গড় মান প্রায় \(9.8 \, \textrm{মাইক্রোসফট}^2\) । এর মানে হল যে কোনো বস্তু পৃথিবীর পৃষ্ঠের দিকে অবাধে পড়ে তার গতিবেগ \(9.8 \, \textrm{মাইক্রোসফট}^2\) হারে বেড়ে যায়, ধরে নিই যে এটি পৃষ্ঠের যথেষ্ট কাছাকাছি এবং বায়ু প্রতিরোধকে উপেক্ষা করা যেতে পারে।
অভিকর্ষের কারণে ত্বরণের গাণিতিক উপস্থাপনা দেওয়া হয়:
\(g = \frac{G \cdot M}{r^2}\)কোথায়:
এই সূত্রটি নিউটনের সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ সূত্র থেকে উদ্ভূত এবং হাইলাইট করে যে কীভাবে মহাকর্ষের কারণে ত্বরণ পৃথিবীর ভর এবং এর কেন্দ্র থেকে দূরত্ব দ্বারা প্রভাবিত হয়।
অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ আমাদের চারপাশের বিশ্বে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। এটি অবাধ পতনে বস্তুর গতিকে নিয়ন্ত্রণ করে, প্রজেক্টাইলের গতিপথকে প্রভাবিত করে এবং সমুদ্রের জোয়ারকে প্রভাবিত করে। \(g\) বোঝা আমাদেরকে পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে বস্তুর আচরণের ভবিষ্যদ্বাণী এবং গণনা করতে দেয়।
1. ফ্রি ফল: আপনি যখন একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা থেকে একটি বল ড্রপ করেন, তখন এটি মাটির দিকে \(9.8 \, \textrm{মাইক্রোসফট}^2\) ত্বরান্বিত হয়, ধরে নেওয়া হয় যে বায়ু প্রতিরোধের নগণ্য। এটি কর্মে অভিকর্ষের কারণে ত্বরণের একটি সরাসরি প্রদর্শন।
2. প্রজেক্টাইল মোশন: যখন একটি বস্তুকে একটি কোণে বাতাসে নিক্ষেপ করা হয়, তখন এটি একটি বাঁকা পথ অনুসরণ করে। এই গতি অভিকর্ষ বস্তুটিকে পৃথিবীতে টেনে নিয়ে যাওয়ার দ্বারা প্রভাবিত হয়, যার ফলে এটি সামনের দিকে এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে নীচের দিকে ত্বরান্বিত হয়।
যদিও আমরা পরীক্ষা-নিরীক্ষা করব না, তাদের পিছনের নীতিগুলি বোঝা বোঝার ক্ষমতা বাড়াতে পারে। অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ পর্যবেক্ষণ করার একটি সহজ উপায় হল একই উচ্চতা থেকে ভিন্ন ভরের দুটি বস্তুকে বাদ দেওয়া এবং লক্ষ্য করা যে তারা একই সাথে মাটিতে আঘাত করেছে। এটি দেখায় যে \(g\) সমস্ত বস্তুর উপর সমানভাবে কাজ করে, তাদের ভর নির্বিশেষে।
যদিও \(g\) আনুমানিক \(9.8 \, \textrm{মাইক্রোসফট}^2\) পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি, এই মানটি উচ্চতা এবং অক্ষাংশের সাথে সামান্য পরিবর্তিত হয়। উচ্চতর উচ্চতা, পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে আরও দূরে, \(g\) এর সামান্য কম মান অনুভব করে। একইভাবে, পৃথিবীর ঘূর্ণন বিষুব রেখার বস্তুগুলিকে কেন্দ্র থেকে কিছুটা দূরে সরিয়ে দেয় কারণ গ্রহের স্থুল আকৃতির কারণে মেরুগুলির তুলনায় কম মহাকর্ষীয় ত্বরণ হয়।
মাধ্যাকর্ষণ পৃথিবীর জন্য অনন্য নয়। সমস্ত মহাকাশীয় বস্তুই মহাকর্ষীয় শক্তি প্রয়োগ করে, যা মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে তাদের নিজস্ব ত্বরণের মান তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, চাঁদের একটি মহাকর্ষীয় ত্বরণ রয়েছে প্রায় \(1.6 \, \textrm{মাইক্রোসফট}^2\) , যে কারণে চাঁদের নভোচারীরা পৃথিবীর তুলনায় উচ্চতর লাফ দিতে পারে এবং ভারী বোঝা বহন করতে পারে।
প্রকৌশল এবং মহাকাশ থেকে শুরু করে প্রতিদিনের ঘটনা যা আমরা লক্ষ্য করি, মহাকর্ষের কারণে ত্বরণ বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি একটি মৌলিক শক্তি যা পৃথিবীতে এবং সমগ্র মহাবিশ্বের বস্তুর গতিকে নিয়ন্ত্রণ করে। মাধ্যাকর্ষণ অধ্যয়ন করে, আমরা মহাজাগতিক রহস্য উন্মোচন করি এবং আমাদের বিশ্বকে গঠন করে এমন ভৌত আইন সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করি।
