সরল দোলকের ববটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে কিনা ব্যাখ্যা কর ।
উত্তর: [চিত্র] দেওয়া আছে, বরের ভর, M = 0.2kg BP = 0.6m CQ = 0.3m OA = 1m OB = OC B বিন্দুর জন্য, B বিন্দু হল সরল দোলকের সর্ব্বোচ্চ বিস্তারের বিন্দু তাই B বিন্দুতে বেগ শূন্য। ∴ VB = 0 ∴ B বিন্দুতে গতিশক্তি, KB = 0 ∆OBP সমকোণী ত্রিভুজ হতে পাই, OB2 = OP2 + BP2 ⇒ OP2 = OB2 - BP2 = 12 – (0.6)2 = 1 – 0.36 = 0.64 ∴ OP = 0.8 ∴ AP = OA – OP = 1 – 0.8 = 0.2 ∴ B বিন্দুতে স্থিতিশক্তি, UB = mg.AP = 0.2 × 9.8 × 0.2 = 0.392J ∴ B বিন্দুতে যান্ত্রিক শক্তি, EB = KB + UB = 0.392J C বিন্দুর জন্য, ∆OCQ সমকোণী ত্রিভুজ হতে পাই, [গণিত] ∴ C বিন্দুতে উলম্ব সরণ, [গণিত] ∴ C বিন্দুতে বেগ, [গণিত] ∴ C বিন্দুতে গতিশক্তি, [গণিত] এবং C বিন্দুতে স্থিতিশক্তি, UC = mg.AQ [গণিত] ∴ C বিন্দুতে মোট যান্ত্রিক শক্তি, EC = KC + UC = 0.392J A বিন্দুর জন্য, ∵ A বিন্দু হল সাম্যবস্থায় বিন্দু। তাই A বিন্দুতে স্থিতিশক্তি শূন্য। ∴ UA = 0 A বিন্দুতে উলম্ব সরণ, hA = AP = 0.2M ∴ A বিন্দুতে বেগ, V2A = 2g.AP ∴ A বিন্দুতে গতিশক্তি, [গণিত] ∴ A বিন্দুতে মোট যান্ত্রিক শক্তি, EA = KA + UA = 0.392J ∴ EA = EB = EC. ∴ সরল দোলকের ববটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে।
HSC Physics 1st Paper Chapter 5 : কাজ-শক্তি-ক্ষমতা CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 1st Paper · Chapter 5 : কাজ-শক্তি-ক্ষমতা · সৃজনশীল
সরল দোলকের ববটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে কিনা ব্যাখ্যা কর ।
উদ্দীপক
চিত্র অনুযায়ী একটি সরল দোলক দুলছে।আইডিয়াল স্কুল অ্যান্ড কলেজ, মতিঝিল · 2024
উত্তর
উত্তর
উত্তর
উত্তর
দেওয়া আছে,
বরের ভর, M = 0.2kg
BP = 0.6m
CQ = 0.3m
OA = 1m
OB = OC
B বিন্দুর জন্য,
B বিন্দু হল সরল দোলকের সর্ব্বোচ্চ বিস্তারের বিন্দু তাই B বিন্দুতে বেগ শূন্য।
\end{if}]--> \end{if}]--> VB = 0
\end{if}]--> \end{if}]--> B বিন্দুতে গতিশক্তি, KB = 0
∆OBP সমকোণী ত্রিভুজ হতে পাই,
OB2 = OP2 + BP2
⇒ OP2 = OB2 \end{if}]--> \end{if}]--> BP2
= 12 \end{if}]--> \end{if}]--> (0.6)2
= 1 – 0.36
= 0.64
\end{if}]--> \end{if}]--> OP = 0.8
\end{if}]--> \end{if}]--> AP = OA \end{if}]--> \end{if}]--> OP
= 1 \end{if}]--> \end{if}]--> 0.8
= 0.2
\end{if}]--> \end{if}]--> B বিন্দুতে স্থিতিশক্তি, UB = mg.AP
= 0.2 × 9.8 × 0.2
= 0.392J
\end{if}]--> \end{if}]--> B বিন্দুতে যান্ত্রিক শক্তি, EB = KB + UB
= 0.392J
C বিন্দুর জন্য,
∆OCQ সমকোণী ত্রিভুজ হতে পাই,
∴ C বিন্দুতে উলম্ব সরণ,
∴ C বিন্দুতে বেগ,
∴ C বিন্দুতে গতিশক্তি,
এবং C বিন্দুতে স্থিতিশক্তি, UC = mg.AQ
∴ C বিন্দুতে মোট যান্ত্রিক শক্তি, EC = KC + UC
= 0.392J
A বিন্দুর জন্য,
∵ A বিন্দু হল সাম্যবস্থায় বিন্দু। তাই A বিন্দুতে স্থিতিশক্তি শূন্য।
∴ UA = 0
A বিন্দুতে উলম্ব সরণ, hA = AP = 0.2M
∴ A বিন্দুতে বেগ, V2A = 2g.AP
∴ A বিন্দুতে গতিশক্তি,
∴ A বিন্দুতে মোট যান্ত্রিক শক্তি, EA = KA + UA
= 0.392J
∴ EA = EB = EC.
∴ সরল দোলকের ববটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে।
