মুক্তিবেগ

Escape Velocity
ছবি : সংগৃহীত

একটি বস্তুকে উপরের দিকে ছোঁড়া হলে অভিকর্ষের টানে বস্তুটি আবার ভূ-পৃষ্ঠে ফিরে আসে। আচ্ছা এমন যদি হয় বস্তুটিকে উপরের দিকে ছোঁড়ার পরে তা আর পৃথিবীতে ফিরে আসবে না। কেমন হয় ব্যাপারটা ?

হ্যাঁ, সর্বনিম্ন যে বেগে কোন বস্তু উপরের দিকে নিক্ষেপ করলে তা আর পৃথিবীতে ফিরে আসবে না সে বেগকে  মুক্তিবেগ ( Escape Velocity ) বলা হয় । 

ClassTune

অর্থাৎ, কোন বস্তুকে যে ন্যূনতম বেগে নিক্ষেপ করলে তা পৃথিবীর আকর্ষণ কাটিয়ে মহাশূন্যে চলে যাবে।

সর্বনিম্ন এই বেগের মান কত বলতে পারবে ?

একটি বস্তুকে পৃথিবী পৃষ্ঠ হতে অসীমে যেতে হলে ন্যূনতম পরিমাণের গতিশক্তি বস্তুটিকে অর্জন করতে হবে। কেননা, এই গতিশক্তির বিনিময়ে বস্তুটি কাজ করবে।

গতিশক্তি  \frac{1}{2}mv^{2}   = কাজের পরিমাণ = \frac{GMm}{R}

 m V2             =   \frac{2GMm}{R}

v2               =  \frac{2GM}{R}

v2               =  \frac{2GMR}{R^{2}}

v2               =   2gR  ( g = \frac{GM}{R^{2}} ) 

v                =  \sqrt{{2gR}}

এখন, আমরা জানি g =অভিকর্ষজ ত্বরণ ( Acceleration due to gravity ) = 9.81 ms-2        ও R = পৃথিবীর ব্যাসার্ধ =  6.37 X 106 m

সুতরাং , v = 11.2 km s-1

অর্থাৎ, কোন বস্তুকে উপরের দিকে নিক্ষিপ্ত করলে তা যদি প্রতি সেকেন্ডে 11.2 km অতিক্রম করে তা পৃথিবীর আকর্ষণ কাটিয়ে মহাশূন্যে চলে যাবে ও মহাশূন্যে পৃথিবীর চারিদিকে ঘুরতে থাকবে।  

আমরা তাহলে পেয়ে গেলাম মুক্তিবেগের মান

 11.2 km s-1

তাই, রকেট উড্ডয়নের ক্ষেত্রে, রকেটকে মুক্তি বেগের চেয়ে বেশি বেগে ভূমি ত্যাগ করতে হয়।

* মুক্তিবেগ বস্তুর ভরের উপর নির্ভর করে না। বস্তু বড় বা ছোট যাই হোক না কেন বস্তুটি যদি  প্রতি সেকেন্ডে 11. 2 কিলোমিটার অতিক্রম করে তা পৃথিবীর আকর্ষণ কাটিয়ে মহাশূন্যে চলে যাবে 

আরও কিছু মজার তথ্য জানিয়ে দেয় তোমাদের – 

* বস্তুর বেগ যদি প্রতি সেকেন্ডে 7.88 কিলোমিটারের কম হয় তাহলে বস্তুটি উপবৃত্তাকার পথে পৃথিবী প্রদক্ষিণ করবে ও পৃথিবীতে ফিরে আসবে

বস্তুর বেগ যদি প্রতি সেকেন্ডে 7.88 কিলোমিটার অতিক্রম করে  তাহলে বস্তুটি বৃত্তাকার পথে পৃথিবী প্রদক্ষিণ করবে 

* বস্তুর বেগ যদি প্রতি সেকেন্ডে 11.2 কিলোমিটার অতিক্রম করে  তাহলে বস্তুটি পৃথিবী পৃষ্ঠ ছেড়ে চলে যায়