বল আৰু গতিৰ সূত্ৰ
পূৰ্বৰ অধ্যায়ত, আমি কোনো বস্তুৰ স্থান, বেগ আৰু ত্বৰণৰ ভিত্তিত ইয়াৰ সৰলৰেখাৰ গতিৰ বৰ্ণনা কৰিছিলোঁ। আমি দেখিছিলোঁ যে এনে গতি সমগতি বা অসমগতি হ’ব পাৰে। আমি এতিয়াও গতিৰ কাৰণ কি তাক আৱিষ্কাৰ কৰা নাই। বস্তু এটাৰ দ্ৰুতি কিয় সময়ৰ সৈতে সলনি হয়? সকলো গতিৰে কিবা কাৰণৰ প্ৰয়োজন নেকি? যদি হয়, তেন্তে এই কাৰণটোৰ প্ৰকৃতি কি? এই অধ্যায়ত আমি এনে সকলো কৌতূহল দূৰ কৰাৰ চেষ্টা কৰিম।
বহু শতিকাজুৰি, গতি আৰু ইয়াৰ কাৰণৰ সমস্যাই বিজ্ঞানী আৰু দাৰ্শনিকসকলক বিভ্ৰান্ত কৰি ৰাখিছিল। মাটিত থকা এটা বলক, অলপ খুন্দা মাৰিলে, সদায় চলি নাথাকে। এনে পৰ্যবেক্ষণে সূচায় যে স্থিৰতা হৈছে বস্তুৰ “স্বাভাৱিক অৱস্থা”। গেলিলিঅ’ গেলিলি আৰু আইজাক নিউটনে গতি বুজিবলৈ সম্পূৰ্ণ বেলেগ এটা দৃষ্টিভংগী বিকশিত কৰালৈকে এই বিশ্বাসেই ৰৈছিল।
চিত্ৰ 8.1: ঠেলা, টনা বা খুন্দা মাৰিলে বস্তুৰ গতিৰ অৱস্থা সলনি হয়।
আমাৰ দৈনন্দিন জীৱনত আমি দেখোঁ যে স্থিৰ বস্তু এটাক গতিশীল কৰিবলৈ বা গতিশীল বস্তু এটা ৰখাবলৈ কিছু প্ৰচেষ্টাৰ প্ৰয়োজন হয়। আমি সাধাৰণতে ইয়াক স্নায়ুৰ প্ৰচেষ্টা হিচাপে অনুভৱ কৰোঁ আৰু কওঁ যে বস্তু এটাৰ গতিৰ অৱস্থা সলনি কৰিবলৈ আমি ইয়াক ঠেলিব লাগিব বা খুন্দিব লাগিব বা টানিব লাগিব। বলৰ ধাৰণাটো এই ঠেলা, খুন্দা বা টনাৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি গঢ় লৈ উঠিছে। এতিয়া আমি ‘বল’ৰ বিষয়ে চিন্তা কৰোঁ। ই কি? প্ৰকৃততে, কোনেও বল দেখা, খোৱা বা অনুভৱ কৰা নাই। কিন্তু আমি সদায় বলৰ প্ৰভাৱ দেখো বা অনুভৱ কৰোঁ। বল প্ৰয়োগ কৰিলে কি হয় বৰ্ণনা কৰি হে ইয়াক বুজাব পাৰি। বস্তু ঠেলা, খুন্দা মাৰা আৰু টনা হৈছে বস্তুক গতিশীল কৰাৰ সকলো উপায় (চিত্ৰ 8.1)। আমি বস্তুৰ ওপৰত বল ক্ৰিয়া কৰোঁ বাবে সিহঁতে গতি কৰে।
আগৰ শ্ৰেণীসমূহৰ অধ্যয়নৰ পৰা, আপুনি এই কথাটোও জানি আছে যে বস্তু এটাৰ বেগৰ পৰিমাণ সলনি কৰিবলৈ (অৰ্থাৎ, বস্তুটোক বেছি বেগেৰে বা কম বেগেৰে চলাবলৈ) বা ইয়াৰ গতিৰ দিশ সলনি কৰিবলৈ বল ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি। আমি ইয়াও জানো যে বলৰ দ্বাৰা বস্তুৰ আকৃতি আৰু আকাৰ সলনি কৰিব পাৰি (চিত্ৰ 8.2)।
(a)

(b)
চিত্ৰ 8.2: (a) বল প্ৰয়োগ কৰিলে এটা স্প্ৰিঙে সম্প্ৰসাৰিত হয়; (b) আমি বল প্ৰয়োগ কৰিলে এটা গোলাকাৰ ৰবৰৰ বল দীঘলীয়া হয়।
8.1 সমতুল্য আৰু অসমতুল্য বল
চিত্ৰ 8.3-ত এটা অনুভূমিক টেবুলৰ ওপৰত এটা কাঠৰ ব্লক দেখুওৱা হৈছে। ব্লকটোৰ দুটা বিপৰীত পৃষ্ঠত $X$ আৰু $Y$ দুডাল দঁড়ি বান্ধি দিয়া হৈছে যেনেদৰে দেখুওৱা হৈছে। যদি আমি দঁড়ি $X$ টানি বল প্ৰয়োগ কৰোঁ, ব্লকটো সোঁফালে গতি কৰিবলৈ আৰম্ভ কৰে। একেদৰে, যদি আমি দঁড়ি $Y$ টানি, ব্লকটো বাওঁফালে গতি কৰে। কিন্তু, যদি ব্লকটোক দুয়োফালৰ পৰা সমান বলৰে টনা হয়, ব্লকটো নচলাকৈয়ে থাকিব। এনে বলক সমতুল্য বল বোলে আৰু ই বস্তু এটাৰ স্থিৰ বা গতিৰ অৱস্থা সলনি নকৰে। এতিয়া, এনে এটা পৰিস্থিতি বিবেচনা কৰোঁ য’ত দুটা বিপৰীত দিশৰ পৰা ভিন্ন পৰিমাণৰ বলৰে ব্লকটো টনা হয়। এই ক্ষেত্ৰত, ব্লকটোৱে বেছি বলৰ দিশত গতি কৰিবলৈ আৰম্ভ কৰিব। গতিকে, দুয়োটা বল সমতুল্য নহয় আৰু অসমতুল্য বলটোৱে ব্লকটো যি দিশত গতি কৰে সেই দিশত ক্ৰিয়া কৰে। ই সূচায় যে বস্তু এটাৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা অসমতুল্য বলই ইয়াক গতিশীল কৰে।
চিত্ৰ 8.3: কাঠৰ ব্লক এটাৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা দুটা বল
কিছু ল’ৰা-ছোৱালীয়ে খহটা মজিয়াত থকা বাকচ এটা ঠেলিবলৈ চেষ্টা কৰিলে কি হয়? যদি সিহঁতে সৰু বলৰে বাকচটো ঠেলে, বাকচটো নচলে কাৰণ ঠেলা বলৰ বিপৰীত দিশত ঘৰ্ষণ বল ক্ৰিয়া কৰে [চিত্ৰ 8.4(a)]। এই ঘৰ্ষণ বল দুটা সংস্পৰ্শত থকা পৃষ্ঠৰ মাজত উদ্ভৱ হয়; এই ক্ষেত্ৰত, বাকচটোৰ তলি আৰু মজিয়াৰ খহটা পৃষ্ঠৰ মাজত। ই ঠেলা বলটোক সমতুল্য কৰি ৰাখে আৰু সেয়েহে বাকচটো নচলে। চিত্ৰ 8.4(b)-ত, ল’ৰা-ছোৱালীসকলে বাকচটো অধিক জোৰেৰে ঠেলে কিন্তু বাকচটো তেতিয়াও নচলে। এইটোৱে হয় কাৰণ ঘৰ্ষণ বলটোৱে তেতিয়াও ঠেলা বলটোক সমতুল্য কৰি ৰাখে। যদি ল’ৰা-ছোৱালীসকলে বাকচটো আৰু অধিক জোৰেৰে ঠেলে, ঠেলা বলটো ঘৰ্ষণ বলতকৈ ডাঙৰ হয় [চিত্ৰ 8.4(c)]। এটা অসমতুল্য বল থাকে। গতিকে বাকচটোৱে গতি কৰিবলৈ আৰম্ভ কৰে।
আমি চাইকেল চলাওঁতে কি হয়? আমি পেডেল মৰা বন্ধ কৰিলে, চাইকেলখনে লাহে লাহে গতি হ্ৰাস কৰে। এইটোও গতিৰ দিশৰ বিপৰীতে ক্ৰিয়া কৰা ঘৰ্ষণ বলৰ বাবেহে হয়। চাইকেলখন চলাই ৰাখিবলৈ, আমি আকৌ পেডেল মৰিবলৈ আৰম্ভ কৰিব লাগিব। ইয়াত এনে দেখা যায় যে অসমতুল্য বলৰ অবিৰত প্ৰয়োগত বস্তু এটাই ইয়াৰ গতি বজাই ৰাখে। কিন্তু, এইটো সম্পূৰ্ণভাৱে ভুল। যেতিয়া বস্তু এটাৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা বলবোৰ (ঠেলা বল আৰু ঘৰ্ষণ বল) সমতুল্য হয় আৰু ইয়াৰ ওপৰত কোনো নিট বহিঃস্থ বল নাথাকে, তেতিয়া বস্তুটোৱে সমবেগেৰে গতি কৰে। যদি বস্তু এটাৰ ওপৰত অসমতুল্য বল প্ৰয়োগ কৰা হয়, ইয়াৰ দ্ৰুতি বা গতিৰ দিশত পৰিৱৰ্তন হ’ব। গতিকে, বস্তু এটাৰ গতিৰ ত্বৰণ ঘটাবলৈ অসমতুল্য বলৰ প্ৰয়োজন। আৰু ইয়াৰ দ্ৰুতিৰ (বা গতিৰ দিশৰ) পৰিৱৰ্তন যিমান সময়লৈ এই অসমতুল্য বল প্ৰয়োগ কৰা হয় সিমান সময়লৈকে চলি থাকিব। কিন্তু, যদি এই বলটো সম্পূৰ্ণৰূপে আঁতৰাই দিয়া হয়, বস্তুটোৱে তেতিয়ালৈকে অৰ্জন কৰা বেগেৰে গতি কৰি থাকিব।
চিত্ৰ 8.4
8.2 গতিৰ প্ৰথম সূত্ৰ
ঢালু সমতলত বস্তুৰ গতি পৰ্যবেক্ষণ কৰি গেলিলিঅ’ই সিদ্ধান্তত উপনীত হৈছিল যে যেতিয়া বস্তুৰ ওপৰত কোনো বল ক্ৰিয়া নকৰে, তেতিয়া সিহঁতে স্থিৰ দ্ৰুতিত গতি কৰে। তেওঁ পৰ্যবেক্ষণ কৰিছিল যে যেতিয়া এটা গুলি এটা ঢালু সমতলৰ ওপৰেৰে গড়িয়াই যায়, ইয়াৰ বেগ বৃদ্ধি পায় [চিত্ৰ 8.5(a)]। পৰৱৰ্তী অধ্যায়ত, আপুনি শিকিব যে গুলিটোৱে গড়িয়াই নামোঁতে অভিকৰ্জৰ অসমতুল্য বলৰ অধীনত পৰে আৰু তলত পোৱালৈকে এটা নিৰ্দিষ্ট বেগ লাভ কৰে। চিত্ৰ 8.5(b)-ত দেখুওৱাৰ দৰে ই ওপৰলৈ উঠোঁতে ইয়াৰ বেগ হ্ৰাস পায়। চিত্ৰ 8.5(c)-ত দুয়োফালে ঢালু, আদৰ্শ ঘৰ্ষণহীন সমতলত থকা এটা গুলি দেখুওৱা হৈছে। গেলিলিঅ’ৰ যুক্তি আছিল যে যেতিয়া গুলিটো বাওঁফালৰ পৰা এৰি দিয়া হয়, ই ঢালেৰে তললৈ গড়িয়াই যাব আৰু বিপৰীত ফালে ইয়াক য’ৰ পৰা এৰি দিয়া হৈছিল সেই একে উচ্চতালৈ উঠিব। যদি দুয়োফালৰ সমতলবোৰৰ ঢাল সমান হয় তেন্তে গুলিটোৱে গড়িয়াই নামোঁতে যি দূৰত্ব অতিক্ৰম কৰিছিল সেই একে দূৰত্ব উঠিব। যদি সোঁফালৰ সমতলটোৰ ঢাল ক্ৰমাৎ কমোৱা হয়, তেন্তে গুলিটোৱে আৰু অধিক দূৰত্ব ভ্ৰমণ কৰিব যেতিয়ালৈকে ই আৰম্ভণিৰ উচ্চতালৈ নাপায়। যদি সোঁফালৰ সমতলটোক অন্তিমত অনুভূমিক কৰা হয় (অৰ্থাৎ, ঢাল শূন্যলৈ কমোৱা হয়), গুলিটোৱে ইয়াক য’ৰ পৰা এৰি দিয়া হৈছিল সেই একে উচ্চতালৈ উপনীত হ’বলৈ চেষ্টা কৰি সদায় গতি কৰি থাকিব। এই ক্ষেত্ৰত গুলিটোৰ ওপৰত থকা অসমতুল্য বলবোৰ শূন্য। ই এনেদৰে সূচায় যে গুলিটোৰ গতি সলনি কৰিবলৈ অসমতুল্য (বহিঃস্থ) বলৰ প্ৰয়োজন কিন্তু গুলিটোৰ সমগতি বজাই ৰাখিবলৈ কোনো নিট বলৰ প্ৰয়োজন নাই। ব্যৱহাৰিক পৰিস্থিতিত শূন্য অসমতুল্য বল লাভ কৰাটো কঠিন। এইটো হয় গতিৰ দিশৰ বিপৰীতে ক্ৰিয়া কৰা ঘৰ্ষণ বলৰ উপস্থিতিৰ বাবে। গতিকে, ব্যৱহাৰত গুলিটোৱে কিছু দূৰত্ব ভ্ৰমণ কৰাৰ পিছত ৰৈ যায়। মসৃণ গুলি আৰু মসৃণ সমতল ব্যৱহাৰ কৰি আৰু সমতলবোৰৰ ওপৰত লুব্ৰিকেণ্ট দি ঘৰ্ষণ বলৰ প্ৰভাৱ হ্ৰাস কৰিব পাৰি।
চিত্ৰ 8.5: (a) এটা ঢালু সমতলত গুলি এটাৰ তলমুৱা গতি; (b) ওপৰমুৱা গতি; আৰু (c) দুটা ঢালু সমতলত।
নিউটনে গেলিলিঅ’ৰ বল আৰু গতিৰ ধাৰণাসমূহৰ অধিক অধ্যয়ন কৰিছিল আৰু বস্তুৰ গতি নিয়ন্ত্ৰণ কৰা তিনিটা মৌলিক সূত্ৰ প্ৰস্তুত কৰিছিল। এই তিনিটা সূত্ৰক নিউটনৰ গতিৰ সূত্ৰ বুলি জনা যায়। গতিৰ প্ৰথম সূত্ৰটো এনেদৰে উল্লেখ কৰা হৈছে:
বস্তু এটাই স্থিৰ অৱস্থাত বা সৰলৰেখাত সমগতিত থাকে, যেতিয়ালৈকে প্ৰয়োগ কৰা বলৰ দ্বাৰা সেই অৱস্থা সলনি কৰিবলৈ বাধ্য নকৰা হয়।
অন্য কথাত, সকলো বস্তুৱে ইয়াৰ গতিৰ অৱস্থা সলনি কৰাত বাধা দিয়ে। গুণগতভাৱে, অক্ষত বস্তুৰ স্থিৰ হৈ থাকিবলৈ বা একে বেগেৰে গতি কৰি থাকিবলৈ থকা প্ৰৱণতাক জড়তা বোলে। সেয়েহে, গতিৰ প্ৰথম সূত্ৰটোক জড়তাৰ সূত্ৰ বুলিও জনা যায়।
মটৰগাড়ী এখনত ভ্ৰমণ কৰোঁতে আমি যি কিছু অভিজ্ঞতা লাভ কৰোঁ সেইবোৰ জড়তাৰ সূত্ৰৰ ভিত্তিত ব্যাখ্যা কৰিব পাৰি। ড্ৰাইভাৰজনে মটৰগাড়ীখন ৰখাবলৈ ব্ৰেক বল প্ৰয়োগ নকৰালৈকে আমি আসনৰ সাপেক্ষে স্থিৰ হৈ থাকিবলৈ প্ৰৱণ হওঁ। ব্ৰেক প্ৰয়োগ কৰিলে, গাড়ীখন লাহে লাহে গতি হ্ৰাস কৰে কিন্তু আমাৰ শৰীৰে ইয়াৰ জড়তাৰ বাবে একে গতিৰ অৱস্থাত চলি থাকিবলৈ প্ৰৱণ হয়। গতিকে, হঠাতে ব্ৰেক প্ৰয়োগ কৰিলে আমাক সম্মুখৰ পেনেলবোৰৰ সৈতে ধাক্কা বা সংঘৰ্ষৰ দ্বাৰা আঘাত পোৱাৰ কাৰণ হ’ব পাৰে। এনে দুৰ্ঘটনা ৰোধ কৰিবলৈ নিৰাপত্তা বেল্ট পিন্ধা হয়।
গেলিলিঅ’ গেলিলিৰ জন্ম ১৫ ফেব্ৰুৱাৰী ১৫৬৪ চনত ইটালীৰ পিছাত হৈছিল। গেলিলিঅ’ৰ, সৰুৰে পৰাই গণিত আৰু প্ৰাকৃতিক দৰ্শনত আগ্ৰহ আছিল। কিন্তু তেওঁৰ দেউতাক ভিনচেঞ্জ’ গেলিলিয়ে তেওঁক এজন চিকিৎসক হ’বলৈ বিচাৰিছিল। সেইমতে, গেলিলিঅ’য়ে ১৫৮১ চনত পিছা বিশ্ববিদ্যালয়ত চিকিৎসা বিজ্ঞানৰ ডিগ্ৰীৰ বাবে নামভৰ্তি কৰিছিল যিটো তেওঁৰ গণিতৰ প্ৰতি থকা প্ৰকৃত আগ্ৰহৰ বাবে কেতিয়াও সম্পূৰ্ণ কৰা নাছিল। ১৫৮৬ চনত, তেওঁ তেওঁৰ প্ৰথম বৈজ্ঞানিক কিতাপ ‘দ্য লিটল বেলেন্স [লা বেলানচিটা]’ লিখিছিল, য’ত তেওঁ আৰ্কিমিডিছৰ পদাৰ্থবোৰৰ আপেক্ষিক ঘনত্ব (বা নিৰ্দিষ্ট গুৰুত্ব) বেলেন্স ব্যৱহাৰ কৰি নিৰ্ণয় কৰাৰ পদ্ধতি বৰ্ণনা কৰিছিল। ১৫৮৯ চনত, তেওঁৰ প্ৰবন্ধৰ শৃংখলা - ডি মটুত, তেওঁ এটা ঢালু সমতল ব্যৱহাৰ কৰি পৰা বস্তুৰ হাৰ হ্ৰাস কৰি পৰা বস্তুৰ বিষয়ে তেওঁৰ তত্ত্ববোৰ প্ৰস্তুত কৰিছিল।
১৫৯২ চনত, তেওঁক ভেনিচ ৰিপাব্লিকৰ পাডুৱা বিশ্ববিদ্যালয়ত গণিতৰ অধ্যাপক হিচাপে নিযুক্তি দিয়া হৈছিল। ইয়াত তেওঁ গতিৰ তত্ত্বৰ ওপৰত তেওঁৰ পৰ্যবেক্ষণ অব্যাহত ৰাখিছিল আৰু ঢালু সমতল আৰু পেণ্ডুলামৰ অধ্যয়নৰ জৰিয়তে সমত্বৰিত বস্তুবোৰৰ সঠিক সূত্ৰ প্ৰস্তুত কৰিছিল যে বস্তুটোৱে ভ্ৰমণ কৰা দূৰত্বটো লোৱা সময়ৰ বৰ্গৰ সমানুপাতিক।
গেলিলিঅ’ এজন উল্লেখযোগ্য শিল্পীও আছিল। তেওঁ দূৰবীক্ষণ যন্ত্ৰৰ এটা শৃংখলা বিকশিত কৰিছিল যাৰ প্ৰকাশ্য কাৰ্যক্ষমতা সেই সময়ত উপলব্ধ অন্যান্য দূৰবীক্ষণ যন্ত্ৰতকৈ বহুত ভাল আছিল। প্ৰায় ১৬৪০ চনত, তেওঁ প্ৰথম পেণ্ডুলাম ঘড়ীৰ নক্সা কৰিছিল। তেওঁৰ জ্যোতিৰ্বৈজ্ঞানিক আৱিষ্কাৰসমূহৰ ওপৰত থকা কিতাপ ‘ষ্টেৰী মেচেঞ্জাৰ’ত, গেলিলিঅ’য়ে চন্দ্ৰৰ ওপৰত পৰ্বত, সৰু সৰু তৰাৰে গঠিত আকাশগংগা, আৰু বৃহস্পতিৰ চাৰিওফালে ঘূৰি থকা চাৰিটা সৰু শৰীৰ দেখাৰ দাবী কৰিছিল। তেওঁৰ কিতাপ ‘ডিসকোৰ্ছ অন ফ্লোটিং বডিজ’ আৰু ‘লেটাৰ্ছ অন দ্য চানস্পটছ’ত, তেওঁ সূৰ্যকলাৰ ওপৰত তেওঁৰ পৰ্যবেক্ষণসমূহ প্ৰকাশ কৰিছিল।
তেওঁৰ নিজা দূৰবীক্ষণ যন্ত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি আৰু শনি আৰু শুক্ৰৰ ওপৰত তেওঁৰ পৰ্যবেক্ষণৰ জৰিয়তে, গেলিলিঅ’য়ে যুক্তি দিছিল যে সেই সময়ত যি বিশ্বাস কৰা হৈছিল তাৰ বিপৰীতে সকলো গ্ৰহেই সূৰ্যৰ চাৰিওফালে ঘূৰিব লাগিব পৃথিৱীৰ চাৰিওফালে নহয়।
নিৰাপত্তা বেল্টবোৰে আমাৰ শৰীৰৰ ওপৰত বল প্ৰয়োগ কৰি সম্মুখৰ গতি লাহে লাহে কৰে। আমি বাছত থিয় হৈ থাকোঁ আৰু বাছখন হঠাতে চলিবলৈ আৰম্ভ কৰিলে এটা বিপৰীত অভিজ্ঞতাৰ সন্মুখীন হওঁ। এতিয়া আমি পিছলৈ পৰিবলৈ প্ৰৱণ হওঁ। এইটো হয় কাৰণ বাছখনৰ হঠাতে আৰম্ভ হোৱাটোৱে বাছখনৰ লগতে বাছখনৰ মজিয়াৰ সৈতে সংস্পৰ্শত থকা আমাৰ ভৰিবোৰলৈও গতি আনে। কিন্তু আমাৰ শৰীৰৰ বাকী অংশই ইয়াৰ জড়তাৰ বাবে এই গতিক বিৰোধিতা কৰে।
যেতিয়া মটৰগাড়ী এখন উচ্চ দ্ৰুতিত হঠাতে ঘূৰে, আমি এফাললৈ দলিয়াই পেলোৱাৰ প্ৰৱণতা পাওঁ। এইটো আকৌ জড়তাৰ সূত্ৰৰ ভিত্তিত ব্যাখ্যা কৰিব পাৰি। আমি আমাৰ সৰলৰেখাৰ গতি চলাই ৰাখিবলৈ প্ৰৱণ হওঁ। যেতিয়া মটৰগাড়ীখনৰ গতিৰ দিশ সলনি কৰিবলৈ ইঞ্জিনৰ দ্বাৰা অসমতুল্য বল প্ৰয়োগ কৰা হয়, আমি আমাৰ শৰীৰৰ জড়তাৰ বাবে আসনৰ এফাললৈ পিছলি যাওঁ।
বস্তু এটা অসমতুল্য বলৰ দ্বাৰা ক্ৰিয়া নকৰালৈকে স্থিৰ হৈ থাকিব এই সত্য তলত দিয়া কাৰ্যকলাপসমূহৰ জৰিয়তে বুজাব পাৰি:
কাৰ্যকলাপ 8.1
-
টেবুল এখনত একে ধৰণৰ কেৰম কইনৰ এটা স্তূপ সাজক, যেনেদৰে চিত্ৰ 8.6-ত দেখুওৱা হৈছে।
-
আন এটা কেৰম কইন বা ষ্ট্ৰাইকাৰ ব্যৱহাৰ কৰি স্তূপটোৰ তলত এটা তীব্ৰ অনুভূমিক আঘাত কৰিবলৈ চেষ্টা কৰক। যদি আঘাতটো যথেষ্ট শক্তিশালী হয়, তলৰ কইনটো সোনকালে ওলাই যায়। আটাইতকৈ তলৰ কইনটো আঁতৰাই দিয়াৰ পিছত, আন কইনবোৰৰ জড়তাই সিহঁতক টেবুলৰ ওপৰত উলম্বভাৱে ‘পৰোৱা’ কৰে।
চিত্ৰ 8.6: দ্ৰুতগতিত চলা কেৰম কইন (বা ষ্ট্ৰাইকাৰ) এটাই স্তূপ এটাৰ তলৰ কেৰম কইনটোকে আঘাত কৰিলে আঁতৰাই দিয়ে।
কাৰ্যকলাপ 8.2
-
টেবুল এখনত থকা খালী গিলাচ টাম্বলাৰ এটা ঢাকি থকা এটা টান কাৰ্ডৰ ওপৰত পাঁচ টকীয়া কইন এটা ৰাখক যেনেদৰে চিত্ৰ 8.7-ত দেখুওৱা হৈছে।
-
আঙুলিৰে কাৰ্ডখনলৈ এটা তীব্ৰ অনুভূমিক ফ্লিক দিয়ক। যদি আমি ইয়াক দ্ৰুতভাৱে কৰোঁ তেন্তে কাৰ্ডখন দূৰলৈ যায়, কইনটোৱে ইয়াৰ জড়তাৰ বাবে উলম্বভাৱে গিলাচ টাম্বলাৰটোত পৰিবলৈ দিয়ে।
-
কাৰ্ডখন আঙুলিৰে ফ্লিক কৰিলেও কইনটোৰ জড়তাই ইয়াৰ স্থিৰ অৱস্থা বজাই ৰাখিবলৈ চেষ্টা কৰে।
চিত্ৰ 8.7: কাৰ্ডখন আঙুলিৰে ফ্লিক কৰিলে ইয়াৰ ওপৰত ৰখা কইনটো টাম্বলাৰটোত পৰে।
কাৰ্যকলাপ 8.3
-
ট্ৰে এটাৰ ওপৰত পানী ভৰা টাম্বলাৰ এটা ৰাখক।
-
ট্ৰেটো ধৰি আপুনি যিমান দ্ৰুতভাৱে পাৰে সিমান দ্ৰুতভাৱে ঘূৰক।
-
আমি দেখোঁ যে পানী ওলাই পৰে। কিয়?
লক্ষ্য কৰক যে চাহ কাপ ৰাখিবলৈ ছছাৰত এটা খাঁজ দিয়া থাকে। হঠাৎ জৰ্ক দিয়াৰ ক্ষেত্ৰত কাপটো ওলোট খোৱাৰ পৰা ইয়াক ৰক্ষা কৰে।
8.3 জড়তা আৰু ভৰ
এতিয়ালৈকে দিয়া সকলো উদাহৰণ আৰু কাৰ্যকলাপে ইংগিত দিয়ে যে বস্তু এটাই ইয়াৰ গতিৰ অৱস্থা সলনি কৰাত বাধা দিয়ে। যদি ই স্থিৰ অৱস্থাত থাকে তেন্তে ই স্থিৰ হৈ থাকিবলৈ প্ৰৱণ হয়; যদি ই গতিশীল হয় তেন্তে ই গতি কৰি থাকিবলৈ প্ৰৱণ হয়। বস্তুৰ এই ধৰ্মটোক ইয়াৰ জড়তা বোলে। সকলো বস্তুৰে একে জড়তা থাকে নেকি? আমি জানো যে কিতাপেৰে ভৰা বাকচতকৈ খালী বাকচ এটা ঠেলা সহজ। একেদৰে, যদি আমি ফুটবল এটা লাথি মাৰোঁ, ই উৰি যায়। কিন্তু যদি আমি একে আকাৰৰ শিল এটা একে বলৰে লাথি মাৰোঁ, ই কেৱলেই নচলে। আমি হয়তো এনে কৰোঁতে আমাৰ ভৰিত আঘাত পাব পাৰোঁ! একেদৰে, কাৰ্যকলাপ 8.2-ত, যদি আমি পাঁচ টকীয়া কইনৰ সলনি এটা এক টকীয়া কইন ব্যৱহাৰ কৰোঁ, আমি দেখোঁ যে কাৰ্যকলাপটো সম্পাদন কৰিবলৈ কম বলৰ প্ৰয়োজন হয়। সৰু কাৰ্ট এটাক ডাঙৰ বেগ লাভ কৰাবলৈ প্ৰয়োজন হোৱা বলটোৱে ৰেলগাড়ী এটাৰ গতিত নগণ্য পৰিৱৰ্তন আনিব। এইটো হয় কাৰণ, কাৰ্টটোৰ তুলনাত ৰেলগাড়ীটোৰ ইয়াৰ গতিৰ অৱস্থা সলনি কৰাৰ প্ৰৱণতা বহুত কম। সেইমতে, আমি কওঁ যে কাৰ্টটোতকৈ ৰেলগাড়ীটোৰ অধিক জড়তা আছে। স্পষ্টভাৱে, গধুৰ বা অধিক ভৰযুক্ত বস্তুৱে অধিক জড়তা প্ৰদান কৰে। পৰিমাণগতভাৱে, বস্তু এটাৰ জড়তা ইয়াৰ ভৰৰ দ্বাৰা জোখা হয়। আমি এনেদৰে জড়তা আৰু ভৰৰ মাজত সম্পৰ্ক স্থাপন কৰিব পাৰোঁ:
জড়তা হৈছে বস্তু এটাৰ গতি বা স্থিৰতাৰ অৱস্থা সলনি কৰাত বাধা দিয়াৰ স্বাভাৱিক প্ৰৱণতা। বস্তু এটাৰ ভৰ হৈছে ইয়াৰ জড়তাৰ মাপ।
8.4 গতিৰ দ্বিতীয় সূত্ৰ
গতিৰ প্ৰথম সূত্ৰই সূচায় যে যেতিয়া বস্তু এটাৰ ওপৰত অসমতুল্য বহিঃস্থ বল ক্ৰিয়া কৰে, ইয়াৰ বেগ সলনি হয়, অৰ্থাৎ, বস্তুটোৱে ত্বৰণ লাভ কৰে। আমি এতিয়া অধ্যয়ন কৰিব বিচাৰোঁ যে বস্তু এটাৰ ত্বৰণ ইয়াৰ ওপৰত প্ৰয়োগ কৰা বলৰ ওপৰত কেনেদৰে নিৰ্ভৰশীল আৰু আমি বল কেনেদৰে জোখোঁ। আমাৰ দৈনন্দিন জীৱনৰ পৰা কিছুমান পৰ্যবেক্ষণ উল্লেখ কৰোঁ। টেবুল টেনিছ খেলৰ সময়ত যদি বলটোৱে খেলুৱৈ এজনক আঘাত কৰে, তেওঁৰ কষ্ট নহয়। আনহাতে, যেতিয়া দ্ৰুতগতিত চলা ক্ৰিকেট বল এটাই দৰ্শক এজনক আঘাত কৰে, ই তেওঁৰ কষ্ট দিব পাৰে। ৰাস্তাৰ কাষত পাৰ্ক কৰি থকা স্থিৰ ট্ৰাক এটালৈ কোনো মনোযোগৰ প্ৰয়োজন নহয়। কিন্তু চলি থকা ট্ৰাক এটা, $5 m s^{-1}$-ৰ দৰে কম দ্ৰুতিতো, ইয়াৰ পথত থিয় হৈ থকা ব্যক্তি এজনক মাৰিব পাৰে। সৰু ভৰ, যেনে গুলি এটাই বন্দুকৰ পৰা গুলিয়ালে মানুহ এজনক মাৰিব পাৰে। এই পৰ্যবেক্ষণসমূহে সূচায় যে বস্তুবোৰে উৎপাদন কৰা প্ৰভাৱ ইহঁতৰ ভৰ আৰু বেগৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। একেদৰে, যদি বস্তু এটাক ত্বৰিত কৰিব লাগে, আমি জানো যে অধিক বেগ দিবলৈ অধিক বলৰ প্ৰয়োজন। অন্য কথাত, বস্তুৰ ভৰ আৰু ইয়াৰ বেগ সংযুক্ত কৰা গুৰুত্বপূৰ্ণ কিছুমান ৰাশি থকা যেন লাগে। ভৰবেগ নামৰ এনে এটা ধৰ্ম নিউটনৰ দ্বাৰা প্ৰৱৰ্তন কৰা হৈছিল। বস্তু এটাৰ ভৰবেগ, $p$-ক ইয়াৰ ভৰ, $m$ আৰু বেগ, $v$-ৰ গুণফল হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়। অৰ্থাৎ,
$$ p=m v $$
ভৰবেগৰ দিশ আৰু মান দুয়োটাই থাকে। ইয়াৰ দিশ বেগ, $v$-ৰ দৰে একে। ভৰবেগৰ SI একক হৈছে কিলোগ্ৰাম-মিটাৰ প্ৰতি ছেকেণ্ড $(kg m s^{-1})$। অসমতুল্য বল প্ৰয়োগ কৰিলে বস্তুৰ বেগৰ পৰিৱৰ্তন হয়, গতিকে ই স্পষ্ট যে বলই ভৰবেগৰ পৰিৱৰ্তনো উৎপন্ন কৰে।
এনে এটা পৰিস্থিতি বিবেচনা কৰোঁ য’ত মৃত বেটাৰী থকা গাড়ী এখনক সৰল ৰাস্তাৰে ঠেলা হয় ইয়াৰ ইঞ্জিন আৰম্ভ কৰিবলৈ যথেষ্ট হোৱা $1 m s^{-1}$ দ্ৰুতি দিবলৈ। যদি এজন বা দুজনে ইয়ালৈ হঠাতে ঠেলা (অসমতুল্য বল) দিয়ে, ই কেৱলেই আৰম্ভ নহয়। কিন্তু কিছু সময়ৰ বাবে অবিৰত ঠেলাৰ ফলত গাড়ীখনৰ ক্ৰমান্বয়ে এই দ্ৰুতিলৈ ত্বৰণ হয়। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে গাড়ীখনৰ ভৰবেগৰ পৰিৱৰ্তন কেৱল বলৰ পৰিমাণৰ দ্বাৰাহে নহয়, বল প্ৰয়োগ কৰা সময়ৰ দ্বাৰাও নিৰ্ধাৰিত হয়। তেতিয়া ইয়াকো সিদ্ধান্তত উপনীত হ’ব পাৰি যে বস্তু এটাৰ ভৰবেগ সলনি কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় বলটোৱে ভৰবেগ সলনি কৰা সময়ৰ হাৰৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।
গতিৰ দ্বিতীয় সূত্ৰয়ে উল্লেখ কৰে যে বস্তু এটাৰ ভৰবেগৰ পৰিৱৰ্তনৰ হাৰ বলৰ দিশত প্ৰয়োগ কৰা অসমতুল্য বলৰ সমানুপাতিক।
8.4.1 গতিৰ দ্বিতীয় সূত্ৰৰ গাণিতিক ৰূপ
ধৰি লওক, ভৰ $m$-