নবম শ্রেণির পদার্থবিজ্ঞান প্রস্তুতি

অধ্যায়:০৩ (বল) প্রশ্ন: ২. দুটি বস্তুর ভর যথাক্রমে 30 kg এবং 40 kg। বস্তু দুটি একই সরলরেখা বরাবর চলছে। দ্বিতীয় বস্তুটি প্রথম বস্তুর সামনে অবস্থিত। প্রথম বস্তুটি স্থির অবস্থান হতে 5 m/sec2 সমত্বরণে চলছে এবং দ্বিতীয় বস্তুটি 12.5 m/sec সমবেগে চলছে। 20 sec. পর এরা একে অপরের সাথে মিলিত হয়ে একটি বস্তুতে পরিণত হয় এবং 50 m/sec সমবেগে একই দিকে চলতে থাকে। ক) ভরবেগ কী? ১ খ) নৌকা থেকে লাফ দিলে তা পিছনের দিকে পিছিয়ে যায় কেন? ২ গ) বস্তু দুটি মিলিত হওয়ার ঠিক পূর্ব মুহূর্তে প্রথম বস্তুর বেগ নির্ণয় কর। ৩ ঘ) উপর্যুক্ত ঘটনা বস্তুর ভর বেগের সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলে কী? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও। ৪ উত্তর: ক) ভরবেগ: কোন বস্তুর ভর ও বেগের গুণফলকে ভরবেগ বলে। এটি একটি ভেক্টর রাশি। খ) নৌকা থেকে আরোহী যখন লাফ দেয় তখন লাফ দেয়ার পূর্বে আরোহী ও নৌকা উভয়ই স্থির থাকে। ফলে তাদের ভরবেগ শূন্য থাকে। কিন্তু লাফ দেয়ার ফলে আরোহী বেগপ্রাপ্ত হয় এবং সম্মুখ দিকে এগিয়ে যায় অর্থাত্ সম্মুখ দিকে একটি ভরবেগপ্রাপ্ত হয়। ভরবেগের নিত্যতা সূত্রানুসারে লাফের পর মোট ভরবেগ শূন্য হবে। তাই দেখা যায় যে, নৌকা একটি নির্দিষ্ট ভরবেগ নিয়ে পিছনের দিকে পিছিয়ে যায়। গ) আমরা জানি, এখানে, v = u+at আদি বেগ, u = 0 m/sec = 0 + 5–20 ত্বরণ, a = 5 m/sec2 = 100 m/sec সময়, t = 20 sec  শেষ বেগ, v = 100 m/sec শেষ বেগ, v =? বস্তুদ্বয় মিলিত হওয়ার ঠিক পূর্ব মুহূর্তে প্রথম বস্তুর বেগ 100 m/sec । ঘ. আমরা জানি, এখানে, ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে ১ম বস্তুর ভর, m1=30 kg পাই, m1u1 + m2u2 = m1v1+m2v2 সংঘর্ষের পূর্বে বস্তুদ্বয়ের ভরবেগ = m1u1+m2u2 ২য় বস্তুর ভর, m2=40 kg = 30 kg –100 m/sec ১ম বস্তুর আদি বেগ, + 40 kg–12.5 m/sec u1=100 m/sec =3000 kg.m/sec ২য় বস্তুর আদি বেগ, +500 kg.m/sec u2 = 12.5 m/sec = 3500 kg.m/sec ১ম বস্তুর শেষ বেগ, v1 =50 m/sec সংঘর্ষের পরে বস্তুদ্বয়ের ভরবেগ, ২য় বস্তুর শেষ বেগ v2=50 m/sec = m1v1+m2v2 = 30 kg –50 m/sec+40 kg–50 m/sec = 1500 kg.m/sec+2000 kg.m/sec = 3500 kg.m/sec.  অতএব, এক্ষেত্রে বস্তুদ্বয়ের মধ্যে শুধু ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া ছাড়া অন্য কোন বল কাজ না করলেও বস্তুদ্বয়ের ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া সংঘটনের পূর্বের ও পরের ভরবেগের সমষ্টি সমান। তাই উদ্দীপকে ঘটনা ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে।