পদার্থবিজ্ঞান
জ্যোতি ভূষন বিশ্বাস
প্রভাষক
রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা
অধ্যায়:০৩ (বল)
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।
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) আমরা জানি,
F= ma এখানে,
= m ( ) গাড়ির ভর, m=1.5–105kg
= 1.5–105kg গাড়ির আদি বেগ, u=72km/hr
= ( ) = m/sec
= – 3–106N. = 20m/sec
বল, F = – 3–106N. ট্রাকের শেষ বেগ v=0
সময়, t = 1.0 sec
বল, F =?
ঘ) একটি বস্তু যখন অপর একটি বস্তুর সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয় তখন তার ভর নির্দিষ্ট থাকলেও বেগের পরিবর্তন ঘটে, অর্থাত্ ভরবেগের পরিবর্তন হয়। ভরবেগের এ পরিবর্তন করতে প্রযুক্ত বল যতটুকু সময় ধরে বস্তুর উপর ক্রিয়া করে তাকে বলা হয় সংঘর্ষকাল।
আমরা জানি, বল =
উক্ত রাশিমালা থেকে বলা যায় যে, সংঘর্ষকাল বেশি হলে প্রযুক্ত বল কম হবে এবং সংঘর্ষকাল কম হলে প্রযুক্ত বল বেশি হবে।
উদ্দীপকে প্রদত্ত সংঘর্ষকাল 1.0 সেহেতু
ক্রিয়াশীল বল, F =
=
= – 30–105 kg-m/sec2
ট্রাকটি সম্পূর্ণ থামানোর ক্ষেত্রে খড়ের গাদা ট্রাকের উপর 30–105 kg-m/sec2 বল প্রয়োগ করবে। কিন্তু খড়ের গাদার পরিবর্তে কোন শক্ত গাছের সাথে সংঘর্ষ হলে সংঘর্ষকাল আরও কম হতো।
ধরা যাক সে সময় পূর্বের সময়ের sec।
বল, F =
= –60–105kg-m/sec2
অর্থাত্ পূর্বের ঘটনা দ্বিগুণ বল প্রযুক্ত হবে। ফলে খড়ের গাদার পরিবর্তে শক্ত গাছের সাথে সংঘর্ষ হলে ক্ষতির পরিমাণ বেশি হতো।
