আগৰ কেইটামান অধ্যায়ত আমি বস্তুৰ গতিৰ বৰ্ণনা কৰাৰ উপায়, গতিৰ কাৰণ আৰু মহাকৰ্ষণৰ বিষয়ে আলোচনা কৰিছিলোঁ। ‘কাম’ হৈছে আন এটা ধাৰণা যিয়ে আমাক বহুতো প্ৰাকৃতিক পৰিঘটনা বুজিবত আৰু ব্যাখ্যা কৰাত সহায় কৰে। কামৰ সৈতে ঘনিষ্ঠভাৱে সম্পৰ্কিত হৈছে শক্তি আৰু ক্ষমতা। এই অধ্যায়ত আমি এই ধাৰণাবোৰ অধ্যয়ন কৰিম।

সকলো জীৱৰ আহাৰৰ প্ৰয়োজন। জীৱই বাচি থাকিবলৈ কেইবাটাও মৌলিক কাৰ্যকলাপ সম্পাদন কৰিব লাগিব। আমি এনে কাৰ্যকলাপক ‘জীৱন প্ৰক্ৰিয়া’ বুলি কওঁ। এই প্ৰক্ৰিয়াবোৰৰ শক্তি আহাৰৰ পৰা আহে। খেলা, গান গোৱা, পঢ়া, লিখা, চিন্তা কৰা, জাপ মৰা, চাইকেল চলোৱা আৰু দৌৰা আদি অন্যান্য কাৰ্যকলাপৰ বাবে আমাক শক্তিৰ প্ৰয়োজন। কষ্টকৰ কাৰ্যকলাপবোৰৰ বেছি শক্তিৰ প্ৰয়োজন।

প্ৰাণীবোৰেও কাৰ্যকলাপত নিয়োজিত হয়। উদাহৰণস্বৰূপে, সিহঁতে জাপ মাৰিব বা দৌৰিব পাৰে। সিহঁতে যুঁজিব লাগিব, শত্ৰুৰ পৰা আঁতৰি যাব লাগিব, আহাৰ বিচাৰিব লাগিব বা বাস কৰিবলৈ নিৰাপদ ঠাই বিচাৰিব লাগিব। লগতে, আমি কিছুমান প্ৰাণীক ওজন তোলা, ভাৰ কঢ়িওৱা, গাড়ী টনা বা মাটি চহাবলৈ নিয়োগ কৰোঁ। এনেবোৰ সকলো কাৰ্যকলাপৰ বাবে শক্তিৰ প্ৰয়োজন।

যন্ত্ৰবোৰৰ কথা ভাবক। আপুনি লগ পোৱা যন্ত্ৰবোৰৰ তালিকা কৰক। সিহঁতৰ কাম কৰিবলৈ কিৰ প্ৰয়োজন? কিয় কিছুমান ইঞ্জিনে পেট্ৰল আৰু ডিজেলৰ দৰে ইন্ধনৰ প্ৰয়োজন? জীৱ আৰু যন্ত্ৰবোৰৰ কিয় শক্তিৰ প্ৰয়োজন?

১০.১ কাম

কাম কি? দৈনন্দিন জীৱনত আমি ‘কাম’ শব্দটো ব্যৱহাৰ কৰা ধৰণ আৰু বিজ্ঞানত ইয়াক ব্যৱহাৰ কৰা ধৰণৰ মাজত পাৰ্থক্য আছে। এই কথাটো স্পষ্ট কৰিবলৈ আমি কেইটামান উদাহৰণ বিবেচনা কৰোঁ আহক।

১০.১.১ কঠোৰ পৰিশ্ৰম কৰিও ‘কাম’ বেছি নহয়!

কমলীয়ে পৰীক্ষাৰ বাবে প্ৰস্তুতি চলাইছে। তাই অধ্যয়নত বহুত সময় ব্যয় কৰে। তাই কিতাপ পঢ়ে, চিত্ৰ আঁকে, নিজৰ চিন্তাবোৰ সংগঠিত কৰে, প্ৰশ্ন কাকত সংগ্ৰহ কৰে, শ্ৰেণীত উপস্থিত হয়, বন্ধুৰ সৈতে সমস্যা আলোচনা কৰে, আৰু পৰীক্ষা-নিৰীক্ষা কৰে। তাই এই কাৰ্যকলাপবোৰত বহুত শক্তি ব্যয় কৰে। সাধাৰণ কথাবাৰ্তাত, তাই ‘কঠোৰ পৰিশ্ৰম কৰি আছে’। যদি আমি কামৰ বৈজ্ঞানিক সংজ্ঞা অনুসৰি যায়, তেন্তে এই সকলোবোৰ ‘কঠোৰ পৰিশ্ৰম’ৰ ভিতৰত অতি কম ‘কাম’ জড়িত হ’ব পাৰে।

আপুনি এটা ডাঙৰ শিল ঠেলিবলৈ কঠোৰ পৰিশ্ৰম কৰি আছে। ধৰি লওক সকলো চেষ্টা কৰিও শিলটো নলৰে। আপুনি সম্পূৰ্ণৰূপে ক্লান্ত হৈ পৰে। অৱশ্যে, শিলটোৰ কোনো সৰণ নোহোৱা হেতুকে আপুনি শিলটোৰ ওপৰত কোনো কাম কৰা নাই।

আপুনি মূৰত গধূৰ ভাৰ লৈ কেইমিনিটমান স্থিৰ হৈ থিয় দি আছে। আপুনি ভাগৰুৱা হৈ পৰে। আপুনি নিজকে প্ৰয়োগ কৰিছে আৰু আপোনাৰ শক্তিৰ যথেষ্ট অংশ ব্যয় কৰিছে। আপুনি ভাৰটোৰ ওপৰত কাম কৰি আছে নেকি? বিজ্ঞানত আমি ‘কাম’ শব্দটো যেনেদৰে বুজো, তেনেদৰে কাম কৰা হোৱা নাই।

আপুনি সিঁড়িৰ খোজবোৰ বগাই উঠি এটা ঘৰৰ দ্বিতীয় মহলালৈ পায়গৈ কেৱল তাতৰ পৰা দৃশ্যাবলী চাবলৈ। আপুনি এডাল ওখ গছতো উঠিব পাৰে। যদি আমি বৈজ্ঞানিক সংজ্ঞা প্ৰয়োগ কৰো, এই কাৰ্যকলাপবোৰত বহুত কাম জড়িত থাকে।

দৈনন্দিন জীৱনত, আমি যিকোনো উপযোগী শাৰীৰিক বা মানসিক শ্ৰমক কাম বুলি বিবেচনা কৰো। পথাৰত খেলা, বন্ধুৰ সৈতে কথা পাতি, গুণগুণাই গোৱা, ছবি চোৱা, কোনো কাৰ্যসূচীত অংশগ্ৰহণ কৰা আদি কাৰ্যকলাপক কেতিয়াবা কাম বুলি গণ্য কৰা নহয়। ‘কাম’ কি গঠন কৰে সেইটো আমি ইয়াক কেনেদৰে সংজ্ঞায়িত কৰো তাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। বিজ্ঞানত আমি কাম শব্দটো বেলেগ ধৰণে ব্যৱহাৰ আৰু সংজ্ঞায়িত কৰোঁ। ইয়াক বুজিবলৈ আহক আমি তলৰ কাৰ্যকলাপবোৰ কৰোঁ:

কাৰ্যকলাপ ১০.১

• ওপৰৰ অনুচ্ছেদবোৰত আমি একাধিক কাৰ্যকলাপৰ আলোচনা কৰিছোঁ যিবোৰ আমি সাধাৰণতে দৈনন্দিন জীৱনত কাম বুলি গণ্য কৰো। এই কাৰ্যকলাপবোৰৰ প্ৰতিটোৰ বাবে, তলৰ প্ৰশ্নবোৰ সোধক আৰু উত্তৰ দিয়ক:

  (i) কি বস্তুৰ ওপৰত কাম কৰা হৈছে?

  (ii) বস্তুটোৰ কি হৈছে?

  (iii) কোনে (কি) কাম কৰি আছে?

১০.১.২ কামৰ বৈজ্ঞানিক ধাৰণা

বিজ্ঞানৰ দৃষ্টিকোণৰ পৰা আমি কামক কেনেদৰে চাও আৰু কামক কেনেদৰে সংজ্ঞায়িত কৰো সেইটো বুজিবলৈ, আহক আমি কিছুমান পৰিস্থিতি বিবেচনা কৰো:

এটা পৃষ্ঠত পৰি থকা এটা শিলগুটি ঠেলা। শিলগুটিটো এটা দূৰত্বৰ মাজেৰে গতি কৰে। আপুনি শিলগুটিটোৰ ওপৰত বল প্ৰয়োগ কৰিছিল আৰু শিলগুটিটো সৰণ হৈছিল। এই পৰিস্থিতিত কাম কৰা হৈছে।

এগৰাকী ছোৱালীয়ে এটা ট্ৰলী টানি আনে আৰু ট্ৰলীটো এটা দূৰত্বৰ মাজেৰে গতি কৰে। ছোৱালীজনীয়ে ট্ৰলীটোৰ ওপৰত বল প্ৰয়োগ কৰিছে আৰু ই সৰণ হৈছে। গতিকে, কাম কৰা হৈছে।

এটা কিতাপ এটা উচ্চতাৰ মাজেৰে তোলক। ইয়াক কৰিবলৈ আপুনি নিশ্চিতভাৱে বল প্ৰয়োগ কৰিব লাগিব। কিতাপখন ওপৰলৈ উঠে। কিতাপখনৰ ওপৰত বল প্ৰয়োগ কৰা হৈছে আৰু কিতাপখন লৰচৰ কৰিছে। গতিকে, কাম কৰা হৈছে।

ওপৰৰ পৰিস্থিতিবোৰৰ ওপৰত চকু ফুৰাই চালে দেখা যায় যে কাম কৰিবলৈ দুটা অৱস্থা পূৰণ কৰাটো আৱশ্যক: (i) বস্তু এটাৰ ওপৰত বল এটা ক্ৰিয়া কৰিব লাগিব, আৰু (ii) বস্তুটো সৰণ হ’ব লাগিব।

যদি ওপৰৰ অৱস্থাবোৰৰ যিকোনো এটা নাথাকে, তেন্তে কাম কৰা হোৱা নাই। বিজ্ঞানত আমি কামক এনেদৰে চাও।

এটা বলদে গাড়ী এখন টানি আছে। গাড়ীখন লৰচৰ কৰে। গাড়ীখনৰ ওপৰত বল আছে আৰু গাড়ীখন সৰণ হৈছে। আপুনি ভাবেনে যে এই পৰিস্থিতিত কাম কৰা হৈছে?

কাৰ্যকলাপ ১০.২

• আপোনাৰ দৈনন্দিন জীৱনৰ পৰা কাম জড়িত কিছুমান পৰিস্থিতিৰ কথা ভাবক।

• সেইবোৰৰ তালিকা কৰক।

• আপোনাৰ বন্ধুবৰ্গৰ সৈতে আলোচনা কৰক যে প্ৰতিটো পৰিস্থিতিত কাম কৰা হৈছে নেকি।

• আপোনাৰ সঁহাৰিৰ কাৰণ দৰ্শাবলৈ চেষ্টা কৰক।

• যদি কাম কৰা হৈছে, বস্তুটোৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা বলটো কোনটো?

• কি বস্তুৰ ওপৰত কাম কৰা হৈছে?

• যি বস্তুৰ ওপৰত কাম কৰা হৈছে তাৰ কি হয়?

কাৰ্যকলাপ ১০.৩

• এনে পৰিস্থিতিৰ কথা ভাবক যেতিয়া বস্তু এটাৰ ওপৰত বল ক্ৰিয়া কৰিও ই সৰণ নহয়।

• লগতে এনে পৰিস্থিতিৰ কথা ভাবক যেতিয়া বস্তু এটাৰ ওপৰত বল নক্ৰিয়া কৰাকৈয়ে ই সৰণ হয়।

• প্ৰতিটোৰ বাবে আপুনি ভাবিব পৰা সকলো পৰিস্থিতিৰ তালিকা কৰক।

• আপোনাৰ বন্ধুবৰ্গৰ সৈতে আলোচনা কৰক যে এই পৰিস্থিতিবোৰত কাম কৰা হৈছে নেকি।

১০.১.৩ স্থিৰ বলৰ দ্বাৰা কৰা কাম

বিজ্ঞানত কামক কেনেদৰে সংজ্ঞায়িত কৰা হৈছে? ইয়াক বুজিবলৈ, আমি প্ৰথমে এনে ক্ষেত্ৰ বিবেচনা কৰিম যেতিয়া বলটো সৰণৰ দিশত ক্ৰিয়া কৰি আছে।

ধৰি লওক, এটা স্থিৰ বল, $F$ এটা বস্তুৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰে। বস্তুটো বলৰ দিশত (চিত্ৰ ১০.১) এটা দূৰত্ব, $s$ৰ মাজেৰে সৰণ কৰক। $W$ কৰা কাম হ’ব। আমি কামক বল আৰু সৰণৰ গুণফলৰ সমান বুলি সংজ্ঞায়িত কৰো।

কৰা কাম $=$ বল $\times$ সৰণ

চিত্ৰ ১০.১

এইদৰে, বস্তু এটাৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা বলৰ দ্বাৰা কৰা কাম বলৰ মানক বলৰ দিশত অতিক্ৰম কৰা দূৰত্বৰে পূৰণ কৰাৰ সমান। কামৰ কেৱল মান আছে, দিশ নাই।

সমীকৰণ (১০.১)ত, যদি $F=1 N$ আৰু $s=1 m$ তেন্তে বলৰ দ্বাৰা কৰা কাম $1 N m$ হ’ব। ইয়াত কামৰ একক নিউটন মিটাৰ ($N m$) বা জুল $(J)$। গতিকে $1 J$ হৈছে যেতিয়া $1 N$ৰ বল এটাই ইয়াক বলৰ ক্ৰিয়াৰেখাৰ বাবে $1 m$ৰ মাজেৰে সৰণ কৰায় তেতিয়া বস্তু এটাৰ ওপৰত কৰা কামৰ পৰিমাণ।

সমীকৰণ (১০.১)ক সাৱধানে চাওক। বস্তুটোৰ ওপৰত বল শূন্য হ’লে কৰা কাম কিমান? বস্তুটোৰ সৰণ শূন্য হ’লে কৰা কাম কিমান হ’ব? কাম কৰা হৈছে বুলি ক’বলৈ পূৰণ কৰিবলগীয়া অৱস্থাবোৰ চাওক।

উদাহৰণ ১০.১ $5 N$ৰ বল এটা বস্তুৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰি আছে। বস্তুটো বলৰ দিশত (চিত্ৰ ১০.২) $2 m$ৰ মাজেৰে সৰণ কৰে। যদি বলটোৱে সমগ্ৰ সৰণৰ মাজেৰে বস্তুটোৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰে, তেন্তে কৰা কাম $5 N \times 2 m=10 N m$ বা $10 J$।

চিত্ৰ ১০.২

আন এটা পৰিস্থিতি বিবেচনা কৰক য’ত বল আৰু সৰণ একে দিশত থাকে: এটা শিশুৱে মাটিৰ সমান্তৰালভাৱে খেলনা গাড়ী এখন টানি আছে, যেনেদৰে চিত্ৰ ১০.৪ত দেখুওৱা হৈছে। শিশুটোৱে গাড়ীখনৰ সৰণৰ দিশত বল প্ৰয়োগ কৰিছে। এই পৰিস্থিতিত, কৰা কাম বল আৰু সৰণৰ গুণফলৰ সমান হ’ব। এনে পৰিস্থিতিত, বলৰ দ্বাৰা কৰা কামক ধনাত্মক হিচাপে লোৱা হয়।

চিত্ৰ ১০.৪

এটা পৰিস্থিতি বিবেচনা কৰক য’ত বস্তু এটা নিৰ্দিষ্ট দিশত সমবেগেৰে গতি কৰি আছে। এতিয়া এটা প্ৰতিহতকাৰী বল, $F$, বিপৰীত দিশত প্ৰয়োগ কৰা হৈছে। অৰ্থাৎ, দুয়োটা দিশৰ মাজৰ কোণ $180^{\circ}$। বস্তুটো $s$ সৰণৰ পিছত ৰব দিয়ক। এনে পৰিস্থিতিত, বলৰ দ্বাৰা কৰা কাম, $F$ক ঋণাত্মক হিচাপে লোৱা হয় আৰু ঋণ চিহ্নৰে সূচোৱা হয়। বলৰ দ্বাৰা কৰা কাম $F \times(-S)$ বা $(-F \times s)$।

ওপৰৰ আলোচনাৰ পৰা স্পষ্ট যে বল এটাৰ দ্বাৰা কৰা কাম ধনাত্মক বা ঋণাত্মক দুয়োটাই হ’ব পাৰে। ইয়াক বুজিবলৈ, আহক আমি তলৰ কাৰ্যকলাপটো কৰোঁ:

কাৰ্যকলাপ ১০.৪

• বস্তু এটা ওপৰলৈ তোলক। আপুনি বস্তুটোৰ ওপৰত প্ৰয়োগ কৰা বলৰ দ্বাৰা কাম কৰা হয়। বস্তুটো ওপৰলৈ গতি কৰে। আপুনি প্ৰয়োগ কৰা বল সৰণৰ দিশত আছে। অৱশ্যে, বস্তুটোৰ ওপৰত মহাকৰ্ষণ বল ক্ৰিয়া কৰি আছে।

• এই বলবোৰৰ ভিতৰত কোনটোৱে ধনাত্মক কাম কৰি আছে?

• কোনটোৱে ঋণাত্মক কাম কৰি আছে?

• কাৰণ দৰ্শাওক।

যখন বল সৰণৰ দিশৰ বিপৰীত দিশত ক্ৰিয়া কৰে, কৰা কাম ঋণাত্মক হয়। যেতিয়া বল সৰণৰ দিশত থাকে, কৰা কাম ধনাত্মক হয়।

উদাহৰণ ১০.২ এজন বাহকে $15 kg$ৰ মালবস্তু মাটিৰ পৰা তোলে আৰু মাটিৰ পৰা $1.5 m$ ওপৰত নিজৰ মূৰত থয়। তেওঁৰ দ্বাৰা মালবস্তুৰ ওপৰত কৰা কাম গণনা কৰক।

সমাধান:

মালবস্তুৰ ভৰ, $m=15 kg$ আৰু সৰণ, $s=1.5 m$।

কৰা কাম, $$W=F \times s=m g \times s$$

$$ \hspace{45px}=15 kg \times 10 m s^{-2} \times 1.5 m$$

$$=225 kg m s^{-2} m$$

$$=225 N m=225 J$$

কৰা কাম $225 J$।

১০.২ শক্তি

শক্তি অবিহনে জীৱন অসম্ভৱ। শক্তিৰ চাহিদা সদায় বাঢ়ি আছে। আমি শক্তি ক’ৰ পৰা পাওঁ? সূৰ্য্য আমাৰ বাবে আটাইতকৈ ডাঙৰ প্ৰাকৃতিক শক্তিৰ উৎস। আমাৰ বহুতো শক্তিৰ উৎস সূৰ্য্যৰ পৰা আহৰণ কৰা হয়। আমি পৰমাণুৰ নিউক্লিয়াছ, পৃথিৱীৰ ভিতৰভাগ, আৰু জোৱাৰ-ভাটাৰ পৰাও শক্তি পাব পাৰোঁ। আপুনি শক্তিৰ অন্যান্য উৎসৰ কথা ভাবিব পাৰেনে?

কাৰ্যকলাপ ১০.৫

• শক্তিৰ কেইটামান উৎস ওপৰত তালিকাভুক্ত কৰা হৈছে। শক্তিৰ আন বহুতো উৎস আছে। সেইবোৰৰ তালিকা কৰক।

• সৰু সৰু দলত আলোচনা কৰক যে কিছুমান শক্তিৰ উৎস সূৰ্য্যৰ বাবে হয়।

• সূৰ্য্যৰ বাবে নোহোৱা শক্তিৰ উৎস আছে নেকি?

শক্তি শব্দটো আমাৰ দৈনন্দিন জীৱনত খুব সঘনাই ব্যৱহাৰ কৰা হয়, কিন্তু বিজ্ঞানত আমি ইয়াক এটা সুনিৰ্দিষ্ট আৰু সঠিক অৰ্থ দিওঁ। আহক আমি তলৰ উদাহৰণবোৰ বিবেচনা কৰো: যেতিয়া দ্ৰুতগতিত চলি থকা ক্ৰিকেট বল এটা স্থিৰ ৱিকেটত খুন্দা মাৰে, ৱিকেটটো দূৰলৈ উৰি যায়। একেদৰে, বস্তু এটা যেতিয়া নিৰ্দিষ্ট উচ্চতালৈ উঠোৱা হয়, কাম কৰাৰ সামৰ্থ্য লাভ কৰে। আপুনি নিশ্চয় দেখিছে যে যেতিয়া ওপৰলৈ দাঙি থোৱা হাতুৰী এটা কাঠৰ টুকুৰা এটাৰ ওপৰত থোৱা খিলাটোৰ ওপৰত পৰে, ই খিলাটো কাঠৰ ভিতৰত সুমুৱাই দিয়ে। আমি ল’ৰা-ছোৱালীয়ে খেলনা (যেনে খেলনা গাড়ী) এটা ঘুৰণীয়াকৈ মেৰিয়াই থকা আৰু খেলনাটো মজিয়াত থোৱাৰ পিছত ই গতি কৰিবলৈ আৰম্ভ কৰা দেখা পাইছো। যেতিয়া বেলুন এটা বায়ুৰে ভৰোৱা হয় আৰু আমি ইয়াক হেঁচা মাৰো, আমি ইয়াৰ আকৃতিৰ পৰিবৰ্তন লক্ষ্য কৰো। যিমানলৈ আমি ইয়াক হালধিকৈ হেঁচা মাৰো, বলটো উঠাই লোৱাৰ পিছত ই নিজৰ মূল আকৃতিলৈ উভতি আহিব পাৰে। অৱশ্যে, যদি আমি বেলুনটো জোৰেৰে হেঁচা মাৰো, ই ফাটি গৈ শব্দ কৰিবও পাৰে। এই সকলোবোৰ উদাহৰণত, বস্তুবোৰে বিভিন্ন উপায়েৰে কাম কৰাৰ সামৰ্থ্য অৰ্জন কৰে। কাম কৰাৰ সামৰ্থ্য থকা বস্তু এটাক শক্তিৰ অধিকাৰী বুলি কোৱা হয়। যি বস্তুৱে কাম কৰে সি শক্তি হেৰুৱায় আৰু যি বস্তুৰ ওপৰত কাম কৰা হয় সি শক্তি লাভ কৰে।

শক্তি থকা বস্তু এটাই কেনেদৰে কাম কৰে? শক্তিৰ অধিকাৰী বস্তু এটাই আন বস্তু এটাৰ ওপৰত বল প্ৰয়োগ কৰিব পাৰে। যেতিয়া এনে হয়, শক্তি পূৰ্বৰটোৰ পৰা পৰৱৰ্তীটোলৈ স্থানান্তৰিত হয়। দ্বিতীয় বস্তুটোৱে শক্তি গ্ৰহণ কৰাৰ লগে লগে গতি কৰিব পাৰে আৰু সেয়েহে কিছু কাম কৰিব পাৰে। গতিকে, প্ৰথম বস্তুটোৰ কাম কৰাৰ ক্ষমতা আছিল। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে শক্তিৰ অধিকাৰী যিকোনো বস্তুৱে কাম কৰিব পাৰে।

বস্তু এটাৰ দ্বাৰা অধিকৃত শক্তি গতিকে ইয়াৰ কাম কৰাৰ ক্ষমতাৰ মাপত জোখা হয়। গতিকে, শক্তিৰ একক কামৰ এককৰ দৰে একে, অৰ্থাৎ জুল ($J) .1 J$ হৈছে ১ জুল কাম কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় শক্তি। কেতিয়াবা কিল’জুল (kJ) নামৰ শক্তিৰ ডাঙৰ একক ব্যৱহাৰ কৰা হয়। $1 kJ$ সমান $1000 J$।

১০.২.১ শক্তিৰ ৰূপ

সৌভাগ্যক্ৰমে আমি বাস কৰা পৃথিৱীখনত শক্তি বহু বেলেগ ৰূপত পোৱা যায়। বিভিন্ন ৰূপবোৰৰ ভিতৰত আছে যান্ত্ৰিক শক্তি (স্থিতি শক্তি + গতি শক্তি), তাপ শক্তি, ৰাসায়নিক শক্তি, বৈদ্যুতিক শক্তি আৰু পোহৰ শক্তি।

চিন্তা কৰক !

আপুনি কেনেকৈ জানিব যে কিছুমান সত্তা শক্তিৰ এটা ৰূপ? আপোনাৰ বন্ধু আৰু শিক্ষকসকলৰ সৈতে আলোচনা কৰক।

জেমছ প্ৰেছকট জুল (১৮১৮ – ১৮৮৯) জেমছ প্ৰেছকট জুল এগৰাকী উৎকৃষ্ট ব্ৰিটিছ পদাৰ্থবিজ্ঞানী আছিল। তেওঁ বৈদ্যুতিক আৰু তাপগতিবিজ্ঞানৰ গৱেষণাৰ বাবে সৰ্বাধিক পৰিচিত। আন বহুতো বিষয়ৰ মাজত, তেওঁ বৈদ্যুতিক প্ৰবাহৰ তাপীয় প্ৰভাৱৰ বাবে এটা সূত্ৰ প্ৰস্তুত কৰিছিল। তেওঁ শক্তি সংৰক্ষণ সূত্ৰ প্ৰায়োগিকভাৱে পৰীক্ষা কৰিছিল আৰু তাপৰ যান্ত্ৰিক তুল্যৰ মান আৱিষ্কাৰ কৰিছিল। শক্তি আৰু কামৰ একক জুল তেওঁৰ নামেৰে নামকৰণ কৰা হৈছে।

১০.২.২ গতি শক্তি

কাৰ্যকলাপ ১০.৬

• এটা গধূৰ বল লওক। বালিৰ দম এটাত পেলাওক। ভিজা বালিৰ দম এটা বেছি ভাল হ’ব। প্ৰায় $25 cm$ উচ্চতাৰ পৰা বালিৰ দমটোত বলটো পেলাওক। বলটোৱে এটা গৰ্ত সৃষ্টি কৰে।

• $50 cm, 1 m$ আৰু $1.5 m$ উচ্চতাৰ পৰা এই কাৰ্যকলাপ পুনৰাবৃত্তি কৰক।

• নিশ্চিত কৰক যে সকলোবোৰ গৰ্ত স্পষ্টভাৱে দৃশ্যমান।

• গৰ্তবোৰত চিহ্নিত কৰক যাতে কোন উচ্চতাৰ পৰা বলটো পেলোৱা হৈছিল সেয়া বুজিব পাৰি।

• সেইবোৰৰ গভীৰতা তুলনা কৰক।

• সেইবোৰৰ ভিতৰত কোনটো আটাইতকৈ গভীৰ?

• কোনটো আটাইতকৈ অগভীৰ? কিয়?

• কি কাৰণত বলটোৱে অধিক গভীৰ গৰ্ত সৃষ্টি কৰিলে?

• আলোচনা আৰু বিশ্লেষণ কৰক।

কাৰ্যকলাপ ১০.৭

• চিত্ৰ ১০.৫ত দেখুওৱাৰ দৰে সঁজুলিটো স্থাপন কৰক।

• ট্ৰলীখনৰ সন্মুখত নিৰ্দিষ্ট দূৰত্বত জনা ভৰৰ কাঠৰ টুকুৰা এটা স্থাপন কৰক।

• ট্ৰলীখন গতি কৰিবলৈ আৰম্ভ কৰাকৈ পেনখনত জনা ভৰ এটা স্থাপন কৰক।

চিত্ৰ ১০.৫

• ট্ৰলীখন আগবাঢ়ি গৈ কাঠৰ টুকুৰাটোত খুন্দা মাৰে।

• টেবুলখনত এটা ষ্টপ এনেদৰে স্থাপন কৰক যে টুকুৰাটোত খুন্দা মাৰাৰ পিছত ট্ৰলীখন ৰয়। টুকুৰাটো সৰণ হয়।

• টুকুৰাটোৰ সৰণ টোক কৰক। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে ট্ৰলীখনৰ দ্বাৰা টুকুৰাটোৰ ওপৰত কাম কৰা হৈছে কিয়নো টুকুৰাটোৱে শক্তি লাভ কৰিছে।

• এই শক্তি ক’ৰ পৰা আহিল?

• পেনখনত ভৰ বঢ়াই এই কাৰ্যকলাপ পুনৰাবৃত্তি কৰক। কোন ক্ষেত্ৰত সৰণ বেছি?

• কোন ক্ষেত্ৰত কৰা কাম বেছি?

• এই কাৰ্যকলাপত, গতি কৰি থকা ট্ৰলীখনে কাম কৰে আৰু সেয়েহে ই শক্তিৰ অধিকাৰী।

গতি কৰি থকা বস্তু এটাই কাম কৰিব পাৰে। অপেক্ষাকৃত ধীৰ গতি কৰা একে বস্তু এটাৰ তুলনাত বেছি বেগেৰে গতি কৰি থকা বস্তু এটাই বেছি কাম কৰিব পাৰে। গতি কৰি থকা গুলী, বলি থকা বতাহ, ঘূৰ্ণন কৰি থকা চক্ৰ, দ্ৰুতগতিত চলি থকা শিলই কাম কৰিব পাৰে। গুলী এটাই লক্ষ্যভেদ কেনেকৈ কৰে? বতাহে বতাহচক্ৰৰ ফলকবোৰ কেনেকৈ চলায়? গতিশীল বস্তুবোৰে শক্তিৰ অধিকাৰী হয়। আমি এই শক্তিক গতি শক্তি বুলি কওঁ।

পৰি থকা নাড়িকল, দ্ৰুতগতিত চলি থকা গাড়ী, গড়ি পৰি থকা শিল, উৰি থকা বিমান, বৈ থকা পানী, বলি থকা বতাহ, দৌৰি থকা এথলীট আদিয়ে গতি শক্তিৰ অধিকাৰী হয়। চমুকৈ, গতি শক্তি হৈছে বস্তু এটাৰ গতিৰ বাবে ইয়াৰ অধিকৃত শক্তি। বস্তু এটাৰ গতি শক্তি ইয়াৰ বেগৰ সৈতে বাঢ়ে।

গতিৰ বাবে গতি কৰি থকা দেহটোৱে কিমান শক্তিৰ অধিকাৰী হয়? সংজ্ঞামতে, আমি কওঁ যে নিৰ্দিষ্ট বেগেৰে গতি কৰি থকা দেহ এটাৰ গতি শক্তি ইয়াক সেই বেগ প্ৰদান কৰিবলৈ ইয়াৰ ওপৰত কৰা কামৰ সমান।

আহক আমি এতিয়া বস্তু এটাৰ গতি শক্তি সমীকৰণৰ ৰূপত প্ৰকাশ কৰো। ভৰ $m$ৰ বস্তু এটা সমবেগ $u$ৰে গতি কৰি আছে বিবেচনা কৰক। এতিয়া ইয়াক এটা দূৰত্ব $s$ৰ মাজেৰে সৰণ কৰক যেতিয়া স্থিৰ বল $F$ ইয়াৰ সৰণৰ দিশত ইয়াৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰে। সমীকৰণ (১০.১)ৰ পৰা, কৰা কাম $W$ হৈছে $F s$। বস্তুটোৰ ওপৰত কৰা কামই ইয়াৰ বেগৰ পৰিবৰ্তন ঘটাব। ইয়াৰ বেগ $u$ৰ পৰা $v$লৈ সলনি হওক। $a$ উৎপন্ন হোৱা ত্বৰণ হ’ব।

আমি গতিৰ তিনিটা সমীকৰণ অধ্যয়ন কৰিছিলো। প্ৰাৰম্ভিক বেগ $(u)$ আৰু অন্তিম বেগ $(v)$ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক, সমত্বৰণ $a$ৰে গতি কৰি থকা বস্তু এটা, আৰু সৰণ $s$ হৈছে

$$ \begin{equation*} v^{2}-u^{2}=2 a s \end{equation*} $$

ইয়াত পোৱা যায়

$$ \begin{equation*} s=\frac{v^{2}-u^{2}}{2 a} \tag{10.2} \end{equation*} $$

বিভাগ ৯.৪ৰ পৰা, আমি জানো $F=m$ a. গতিকে, সমীকৰণ (১০.১)ত (Eq. 10.2) ব্যৱহাৰ কৰি, আমি বল $F$ৰ দ্বাৰা কৰা কাম লিখিব পাৰো

$$ \begin{equation*} W=m a \times \frac{v^{2}-u^{2}}{2 a} \\ \end{equation*}
$$

বা $$ \begin{equation*} W=\frac{1}{2} m(v^{2}-u^{2}) \tag{10.3}\\ \end{equation*} $$

যদি বস্তুটো ইয়াৰ স্থিৰ অৱস্থানৰ পৰা আৰম্ভ কৰে, অৰ্থাৎ $u=0$, তেন্তে

$$ \begin{equation*} W=\frac{1}{2} m v^{2} \tag{10.4} \end{equation*} $$

স্পষ্ট যে কৰা কাম বস্তু এটাৰ গতি শক্তিৰ পৰিবৰ্তনৰ সমান।

যদি $u=0$, কৰা কাম $\frac{1}{2} m v^{2}$ হ’ব।

গতিকে, ভৰ $m$ৰ আৰু সমবেগ $v$ৰে গতি কৰি থকা বস্তু এটাৰ দ্বাৰা অধিকৃত গতি শক্তি হৈছে

$$ \begin{equation*} E _{k}=\frac{1}{2} m v^{2} \tag{10.5} \end{equation*} $$

উদাহৰণ ১০.৩ $15 kg$ ভৰৰ বস্তু এটা ৪ $m s^{-1}$ৰ সমবেগেৰে গতি কৰি আছে। বস্তুটোৰ দ্বাৰা অধিকৃত গতি শক্তি কিমান?

সমাধান:

বস্তুটোৰ ভৰ, $m=15 kg$, বস্তুটোৰ বেগ, $v=4 m s^{-1}$।

সমীকৰণ (১০.৫)ৰ পৰা,

$$ \begin{aligned} E_k & =\frac{1}{2} m v^{2} \\ & =\frac{1}{2} \times 15 kg \times 4 m s^{-1} \times 4 m s^{-1} \\ & =120 J \end{aligned} $$

বস্তুটোৰ গতি শক্তি $120 J$।

উদাহৰণ ১০.৪ গাড়ী এখনৰ বেগ $30 km h^{-1}$ৰ পৰা $60 km h^{-1}$লৈ বঢ়াবলৈ কৰিবলগীয়া কাম কিমান যদি গাড়ীখনৰ ভৰ $1500 kg$?

সমাধান:

গাড়ীখনৰ ভৰ, $m=1500 kg$, গাড়ীখনৰ প্ৰাৰম্ভিক বেগ, $u=30 km h^{-1}$

$$ \begin{aligned} & =\frac{30 \times 1000 m}{60 \times 60 s} \\ & =25 / 3 m s^{-1} . \end{aligned} $$

একেদৰে, গাড়ীখনৰ অন্তিম বেগ,

$$ \begin{aligned} V & =60 km h^{-1} \\ & =50 / 3 m s^{-1} . \end{aligned} $$

গতিকে, গাড়ীখনৰ প্ৰাৰম্ভিক গতি শক্তি,

$$ \begin{aligned} E _{k i} & =\frac{1}{2} m u^{2} \\ & =\frac{1}{2} \times 1500 kg \times(25 / 3 m s^{-1})^{2} \\ & =156250 / 3 J . \end{aligned} $$

গাড়ীখনৰ অন্তিম গতি শক্তি,

$$ \begin{gathered} E _{k f}=\frac{1}{2} \times 1500 kg \times(50 / 3 m s^{-1})^{2} \\ =625000 / 3 J \end{gathered} $$

গতিকে, কৰা কাম $=$ গতি শক্তিৰ পৰিবৰ্তন

$$ \begin{aligned} & =E _{k f}-E _{k i} \\ & =156250 J . \end{aligned} $$

১০.২.৩ স্থিতি শক্তি

কাৰ্যকলাপ ১০.৮

• ৰবৰৰ ফিটা এড