নিউটনের তৃতীয় সূত্র, জড়তা, প্রযুক্ত বলের মান, ভরবেগের সংরক্ষণশীলতা

প্রত্যেক ক্রিয়ার একটি সমান ও বিপরীত মুখী প্রতিক্রিয়া আছে; নবম শ্রেণির পদার্থ বিজ্ঞান বইয়ের অধ্যায় ২ ও ৩, গতি ও বল অধ্যায়ের নিউটনের নিউটনের তৃতীয় সূত্র, জড়তা, প্রযুক্ত বলের মান, ভরবেগের সংরক্ষণশীলতা নিয়ে বিস্তারিত আলোচেনা করা হয়েছে। আমরা আজ নিউটনের তৃতীয় সূত্র, জড়তা, প্রযুক্ত বলের মান, ভরবেগের সংরক্ষণশীলতা নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র দিয়ে গতি ও বল অধ্যায়ের শিখনফলের আলোকে একটি সৃজনশীল প্রশ্নের সমাধন করবো; মনযোগ সহকারে অনুসরণ করলে তোমাদের কাজে লাগবে আশা করছি।

নিচের উদ্দীপকটি ভালোভাবে পড় এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও: 

স্থির অবস্থান থেকে যাত্রা শুরু করে 600kg ভরের একটি গাড়ি 0.2m/s সুষম ত্বরণে 60s চলার পর 400kg ভরের একটি স্থির পিকআপ ভ্যানের সাথে ধাক্কা খেয়ে আটকে একত্রে 7.2m/s বেগে চলতে থাকে।

• ক. নিউটনের তৃতীয় সূত্রটি বিবৃত কর।
• খ. বৈদ্যুতিক পাখার সুইচ বন্ধ করার সাথে সাথে থেমে যায় না কেন- ব্যাখ্যা কর।
• গ. প্রথম গাড়িতে প্রযুক্ত বলের মান নির্ণয় কর।
• ঘ. উদ্দীপকের ঘটনা ভরবেগের সংরক্ষণশীলতার সূত্র সমর্থন করে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও

চলো আমরা এখন উপরের উল্লেখিত উদ্দীপকের আলোকে প্রশ্নগুলোর সমাধান করার চেষ্টা করি-

ক. নিউটনের তৃতীয় সূত্রটি হল: 

• নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্রটি হল- প্রত্যেক ক্রিয়ার একটি সমান ও বিপরীত মুখী প্রতিক্রিয়া আছে।

ব্যাখ্যা: নিউটনের ৩য় সূত্রানুসারে, প্রত্যেক ক্রিয়ারই একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে ;

অর্থ্যাৎ, প্রতিক্রিয়া এমনও বিপরীতমুখী,

চিত্রানুসারে, যদি p বস্তুটি q বস্তুটির উপর F1 বল প্রয়ােগ করে তাহলে, সূত্রমতে, Q বস্তুটি ও P বস্তুর উপর সমান ও বিপরীত F2 বল প্রয়ােগ করবে।

q বস্তুর উপর p বস্তুর বলকে ক্রিয়া, আর P বস্তুর উপর qবলকে প্রতিক্রিয়া বলে।

সুতরাং, নিউটনের ৩য় সূত্রানুসারে, F1 =  F2

অতত্রব  প্রত্যেক ক্রিয়ারই সমানও বিপরীত প্রতিক্রয়া আছে।

খ. বৈদ্যুতিক পাখার সুইচ বন্ধ করার সাথে সাথে থেমে যায় না কেন- ব্যাখ্যা কর:

উত্তর: গতি জড়তার কারনে বৈদ্যুতিক পাথাব সুইচ বন্ধ করার সাথে সাথে থেমে যায় না।

জড়তার ধারনা অনুসারে প্রত্যেক বস্তু যে অবস্থায় আছে সে অবস্থায় থাকতে চায়। কোনাে বস্তু যদি স্থির থাকে তবে সেটি স্থিরেই থাকতে চায়। আবার গতিশীল থাকলে এটি তা গতিশীল থাকতে চায়।

সুইচ অন থাকলে বৈদ্যুতিক পাখা ঘুর্ণন গতিতে গতিশীল থাকে, যখন সুইচ বন্ধ করে দেওয়া হয় তখন জড়তার কারনে পাখা তার ঘূর্ণন গতি বজায় বাখতে চায়। তাই সুইচ বন্ধ করার সাথে সাথে বৈদ্যুতিক পাখা থেমে যায় না।

গ. প্রথম গাড়িতে প্রযুক্ত বলের মান নির্ণয় কর।

উত্তর: প্রথম গাড়িতে প্রযুক্ত বলের মান নির্ণয়:

দেয়া আছে, ১ম গাড়ির, ভর m=600 kg, স্বরণ a=0.2m/s-2, প্রযুক্ত বল F=?

আমরা জানি, F=ma

• = 600 kg x 0.2m/s-2
• = 120 N

প্রথম গাড়িটির প্রযুক্ত বলের মান ১২০ N (উত্তর)

ঘ. উদ্দীপকের ঘটনা ভরবেগের সংরক্ষণশীলতার সূত্র সমর্থন করে কি? গাণিতিক বিশ্লেষনের মাধ্যমে মতামত দাও।

উত্তর:

ধাক্কা খাওয়ার পূর্বে মোট ভরবেগ,

= m1v1+m2v2

= (600×12) + (400×0)

= 7200+0

= 7200 kgms-1

আবার, ধাক্কা খাওয়ার পর মোট ভরবেগ,

=(m1+m2)V

=(600+400) x 7.2

= 1000 x 7.2

= 7200 kgms-1

ধাক্কা খাওয়ার পূর্বের ভরবেগ = ধাক্কা খাওয়ার পরের ভরবেগ

এখানে, গাড়িটির ভরবেগ, m1=600kg

পিকআপের ভর, m2=400kg

যেহেতু গাড়ীটি স্থির অবস্থান থেকে যাত্রা শুরু করে, a1=0.2ms-2

সুষম ত্বরণে চলার পর, t1=60s

পিকআপ ভ্যানের সাথে ধাক্কা খায়, সেহেতু ধাক্কা খাওয়ার পূর্ব মুহুর্তে গাড়িটির বেগ,

U=0

V1=U+a1t1

=0+(0.2×60)

=12ms-1

আবার,

পিকআপ ভ্যানের আদিবেগ, V2=0

এবং ধাক্কা খাওয়ার পর মিলিত বেগ, V=7.2 ms-2

সুতরাং, উদ্দীপকের ঘটনা ভরবেগের সংরক্ষনশীলতার সূত্রকে সংরক্ষণ করে।

এই রকম আরও অনেক গুরুত্বপূর্ণ তথ্য ও শিক্ষণীয় পোস্ট পেতে বাংলা নোটিশ ডট কম এর ফেসবুক পেইজটি লাইক ও ফলো করে রাখুন এবং বাংলা নোটিশ ডট কম ভিজিট করুন;

সারা দেশের অভিজ্ঞ শিক্ষক আর মেধাবী শিক্ষার্থীরা তাদের পড়াশোনাসহ বিভিন্ন বিষয় নিয়ে আলোচনা করে সমস্যার সমাধান করে নিচ্ছে; তুমিও যোগ দাও এখনি: গ্রুপ লিংক-

আপনার জন্য বাছাইকৃত কিছু তথ্য:

• করোনাভাইরাস-কে ছড়ালো? বিজ্ঞানীরা যা বলছেন
• স্বাধীনতা পরবর্তী যুদ্ধবিধ্বস্ত বাংলাদেশ পুনর্গঠন প্রক্রিয়া
• জাতীয়তাবাদের উন্মেষে ভাষা আন্দোলনের গুরুত্ব