নবম দশম শ্রেণির পদার্থবিজ্ঞান

পদার্থবিজ্ঞান জ্যোতি ভূষন বিশ্বাস প্রভাষক রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা অধ্যায়:০৩ (বল) গতকালের পর প্রশ্ন: ৪। 600 kg ভরের একখানি গাড়ি 20 m/sec বেগে সরল পথে চলতে চলতে 1400 kg ভরের একখানি স্থির ট্রাকের সাথে ধাক্কা খেয়ে আটকে গেল। মিলিত গাড়ি দুটি একই সরলরেখা বরাবর একটি নির্দিষ্ট বেগে চলতে থাকল। খ) কোন বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল শূন্য হলে বস্তুটি স্থির থাকবে— ব্যাখ্যা কর। ২ গ) মিলিত গাড়ি দুটির বেগ নির্ণয় কর। ৩ ঘ) সংঘর্ষের ফলে গাড়ি দুটির ভরবেগ সংরক্ষিত হলেও গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়নি—গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে এর যথার্থতা যাচাই কর। ৪ উত্তর: ক) ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র: একাধিক বস্তুর মধ্যে ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া ভিন্ন অন্য কোন বল ক্রিয়া না করলে যে কোন একদিকে তাদের মোট ভরবেগের কোন পরিবর্তন ঘটে না অর্থাত্ ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে। প্রশ্ন: ৪। 600 kg ভরের একখানি গাড়ি 20 m/sec বেগে সরল পথে চলতে চলতে 1400 kg ভরের একখানি স্থির ট্রাকের সাথে ধাক্কা খেয়ে আটকে গেল। মিলিত গাড়ি দুটি একই সরলরেখা বরাবর একটি নির্দিষ্ট বেগে চলতে থাকল। ক) ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্রটি বিবৃতি কর। ১ খ) কোন বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল শূন্য হলে বস্তুটি স্থির থাকবে— ব্যাখ্যা কর। ২ গ) মিলিত গাড়ি দুটির বেগ নির্ণয় কর। ৩ ঘ) সংঘর্ষের ফলে গাড়ি দুটির ভরবেগ সংরক্ষিত হলেও গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়নি—গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে এর যথার্থতা যাচাই কর। ৪ গ) আমরা জানি, ভরবেগের নিত্যতা বা সংরক্ষণ সূত্রানুযায়ী, m1u1 + m2u2 = m1v1+m2v2 এখানে, বা, 600kg –20m/sec +1400kg–0 গাড়ির ভর, m1=600kg = 600kg–v+1400kg–v ট্রাকের ভর, m2=1400kg বা, 12000kg-m/sec = 2000kg–v গাড়ির আদি বেগ, u1=20m/sec বা, v = ট্রাকের আদি বেগ, u2=0 = 6m/sec মিলিত অবস্থায় শেষ বেগ v1=v2 = v =?  মিলিত গাড়ি দুটির শেষ বেগ, v = 6m/sec ঘ) সংঘর্ষের পূর্বে গাড়ি ও ট্রাকের আদি গতিশক্তি = m1u12+ m2u22 = – 600kg –(20m/sec)2+ – 1400kg–০ = 120000J সংঘর্ষের পরে গাড়ি ও ট্রাকের শেষ গতিশক্তি = m1u12+ m2u22 = – 600kg –36m2/sec2+ – 1400kg –36m2/sec2 = 36000J। উক্ত সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে, গাড়ি দুটির ভরবেগ সংরক্ষিত হলেও তাদের গতিশক্তির সংরক্ষিত হয়নি অর্থাত্ সংঘর্ষের পূর্বে গতিশক্তি এবং সংঘর্ষের পরে গতিশক্তির ভিন্নতা আছে। প্রশ্ন: ৫। মি. সালাম তার খামারের উত্পাদিত ডিম বিক্রি করার জন্য একটি ট্রাক ভাড়া নেয় এবং ডিমগুলো যথাযথভাবে প্যাকেট করে ট্রাকে উঠায়। ডিমসহ ট্রাকের ভর 1.5–105kg। ট্রাকটি 72km/hr বেগে চলছিল। পথিমধ্যে চালক ট্রাকের নিয়ন্ত্রণ হারিয়ে ফেলে। দুর্ঘটনা অনিবার্য দেখে চালক ট্রাকটিকে রাস্তার পাশের একটি খড়ের গাদার উপর উঠিয়ে দেয়। ট্রাকটি 1.0 সেকেন্ডে থেমে যায়। এতে সালাম বড় ধরনের দুর্ঘটনা থেকে রক্ষা পায়। সংঘর্ষে সালাম আহত হলেও অধিকাংশ ডিম অক্ষত থাকে। ক) বেগ কি? ১ খ) দুর্ঘটনায় সালাম আহত হলেও অধিকাংশ ডিম কেন অক্ষত অবস্থায় রয়ে গেল ব্যাখ্যা কর। ২ গ) ট্রাকের উপর ক্রিয়ারত বলের পরিমাণ নির্ণয় কর। ৩ ঘ) “চালক ট্রাকটিকে নরম খড়ের সাদার উপর উঠিয়ে দেওয়ায় সালাম বড় ধরনের দুর্ঘটনা থেকে রক্ষা পায়” গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে এর যথার্থতা নির্ণয় কর। ৪ উত্তর: ক) বেগ: সময়ের সাথে অসমবেগের পরিবর্তনের হারকে বেগ বলে। বেগ একটি ভেক্টর রাশি। খ) ডিমগুলো প্রত্যেকটি প্যাকেটের মধ্যে সুরক্ষিত অবস্থায় ছিল। ফলে ট্রাক আঘাত খেলেও ডিমগুলো স্থানচ্যুত হবার সুযোগ পায়নি এবং অন্য ডিমের সাথে বা অন্য কিছুর সাথে সংঘর্ষ ঘটেনি। ফলে অধিকাংশ ডিম অক্ষত ছিল। গ ও ঘএর উত্তর আগামী শনিবার