শেয়ারFacebookWhatsApp

উদ্দীপকের বস্তুটি উপর থেকে মুক্তভাবে পড়ার সময় এবং ভূ-পৃষ্ঠে আঘাত করার পর শক্তির রূপান্তর প্রক্রিয়া বিশদভাবে ব্যাখ্যা কর।

উত্তর: শক্তির নিত্যতা সূত্র হতে আমরা জানি, শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না। শক্তি কেবল এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত করা যায়। মহাবিশ্বের মোট শক্তির পরিমাণ নির্দিষ্ট ও অপরিবর্তনীয়। উদ্দীপকের বস্তুটি উপর থেকে মুক্তভাবে পড়ার সময় আমরা শক্তি রূপান্তর প্রক্রিয়া দেখতে পাই। সর্বোচ্চ উচ্চতায় বস্তু স্থিরাবস্থায় থাকায় গতিশক্তি শূন্য। অর্থাৎ বস্তুটি যখন ভূ-পৃষ্ঠ থেকে 20m উপরে ছিল তখন এর মোট শক্তিই বিভব শক্তি। বিভবশক্তি V হলে, এখানে, বস্তুর ভর, m = 3 kg উচ্চতা, h = 20m [গণিত] বস্তুটি যত নিচের দিকে নামতে থাকে, উচ্চতা তত কমে এবং তার বিভব শক্তিও কমতে থাকে। কিন্তু বেগ বাড়তে থাকায় গতিশক্তি বাড়তে থাকে। যাতে মোট যান্ত্রিক শক্তি সর্বদা ধ্রুব থাকে। বস্তুটি ভূ-পৃষ্ঠকে আঘাত করার সময়ে গতিশক্তি, এখানে, ভূপৃষ্ঠকে আঘাত করার সময় বেগ, [গণিত] অর্থাৎ, v > T গতিশক্তি সঞ্চিত বিভবশক্তি থেকে কম। কারণ অবশিষ্ট শক্তি বাতাসের বাধা যা ঘর্ষণের বিরুদ্ধে কাজ করায় ব্যয়িত হয়েছে। মাটিতে স্পর্শ করার পর বস্তুটি যখন থেমে যায় তখন তার ভিতরে গতিশক্তি ও বিভবশক্তি থাকে না। কারণ বস্তুটি যেকোনো আঘাত করার সময় শব্দ এবং তাপ উৎপন্ন হয় অর্থাৎ গতিশক্তি শব্দ ও তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে যায়।

SSC পদার্থবিজ্ঞান অধ্যায়-৪ : কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক

SSC · পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায়-৪ : কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি · সৃজনশীল

উদ্দীপকের বস্তুটি উপর থেকে মুক্তভাবে পড়ার সময় এবং ভূ-পৃষ্ঠে আঘাত কর…

উদ্দীপক

3kg ভরের একটি বস্তু ভূ-পৃষ্ঠ হতে 20m উপরে আছে। নিচে ফেলে দিলে এটি ভূ-পৃষ্ঠকে 19 ms−119 \mathrm{~ms}^{-1} বেগে আঘাত করে।

Barisal · 2023

উত্তর

"কোনো বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার বস্তুর উপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক এবং বল যেদিকে ক্রিয়া করে বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনও সেদিকে ঘটে।

উত্তর

আমরা যখন হাঁটি তখন নিউটনের তৃতীয় সূত্র কাজে লাগিয়ে হাঁটি। আমরা যখন হাঁটি তখন পা দিয়ে মাটিতে ধাক্কা দিই অর্থাৎ বল প্রয়োগ করি। তখন মাটিও আমাদের উপর সমান ও বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া বল প্রয়োগ করে যার দরুন আমরা হাঁটতে পারি। শক্ত মাটির উপর আমরা খুব সহজেই বল প্রয়োগ করতে পারি এবং সহজেই হাঁটতে পারি। কিন্তু ঝুরঝুরে বালুর উপর হাঁটা কঠিন। কারণ বালুর উপর বল প্রয়োগ করা যায় না, বালু সরে যায়। তাই নিউটনের তৃতীয় সূত্রানুযায়ী বিপরীতমুখী বলটাও ঠিকভাবে পাওয়া যায় না। এ কারণে শক্ত মাটিতে হাঁটা সহজ কিন্তু ঝুরঝুরে বালুর উপর হাঁটা কঠিন।

উত্তর

দেওয়া আছে, বস্তুর ভর, m = 3 kg উচ্চতা, h=20 m\mathrm{h}=20 \mathrm{~m} আদিবেগ, u=0 ms−1\mathrm{u}=0 \mathrm{~ms}^{-1} শেষবেগ, v=19 ms−1\mathrm{v}=19 \mathrm{~ms}^{-1} বাতাসের বাধাজনিত ঘর্ষণ বল, f=? এখন, বস্তুর উপর কার্যকরী ত্বরণ, a হলে, v2=u2+2ahv^2=u^2+2 a h বা, a=v2−u22 h\mathrm{a} =\frac{\mathrm{v}^2-\mathrm{u}^2}{2 \mathrm{~h}} =(19)2−(0)22×20=\frac{(19)^2-(0)^2}{2 \times 20} =9.025 ms−2=9.025 \mathrm{~ms}^{-2} বস্তুর ওজন, W এবং বস্তুর উপর কার্যকরী বল, F হলে, F=W−f\mathrm{F}=\mathrm{W}-\mathrm{f} বা, f=W−F\mathrm{f}=\mathrm{W}-\mathrm{F} =mg−ma=\mathrm{mg}-\mathrm{ma} =m( g−a)=\mathrm{m}(\mathrm{~g}-\mathrm{a}) =3(9.8−9.025)=3(9.8-9.025) =3×0.775=3 \times 0.775 =2.325 N=2.325 \mathrm{~N} অতএব বাতাসের ঘর্ষণজনিত বল 2.325 N । (Ans.)

উত্তর

শক্তির নিত্যতা সূত্র হতে আমরা জানি, শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না। শক্তি কেবল এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত করা যায়। মহাবিশ্বের মোট শক্তির পরিমাণ নির্দিষ্ট ও অপরিবর্তনীয়। উদ্দীপকের বস্তুটি উপর থেকে মুক্তভাবে পড়ার সময় আমরা শক্তি রূপান্তর প্রক্রিয়া দেখতে পাই। সর্বোচ্চ উচ্চতায় বস্তু স্থিরাবস্থায় থাকায় গতিশক্তি শূন্য। অর্থাৎ বস্তুটি যখন ভূ-পৃষ্ঠ থেকে 20m উপরে ছিল তখন এর মোট শক্তিই বিভব শক্তি। বিভবশক্তি V হলে, এখানে, বস্তুর ভর, m = 3 kg উচ্চতা, h = 20m V=mgh=3×9.8×20=588 J\begin{aligned} \mathrm{V} & =\mathrm{mgh} \\ & =3 \times 9.8 \times 20 \\ & =588 \mathrm{~J}\end{aligned} বস্তুটি যত নিচের দিকে নামতে থাকে, উচ্চতা তত কমে এবং তার বিভব শক্তিও কমতে থাকে। কিন্তু বেগ বাড়তে থাকায় গতিশক্তি বাড়তে থাকে। যাতে মোট যান্ত্রিক শক্তি সর্বদা ধ্রুব থাকে। বস্তুটি ভূ-পৃষ্ঠকে আঘাত করার সময়ে গতিশক্তি, এখানে, ভূপৃষ্ঠকে আঘাত করার সময় বেগ, v=19 ms−1\mathrm{v}=19 \mathrm{~ms}^{-1} T=12mv2=12×3×(19)2=541.5 J\begin{aligned} \mathrm{T} & =\frac{1}{2} \mathrm{mv}^2 \\ & =\frac{1}{2} \times 3 \times(19)^2 \\ & =541.5 \mathrm{~J}\end{aligned} অর্থাৎ, v > T গতিশক্তি সঞ্চিত বিভবশক্তি থেকে কম। কারণ অবশিষ্ট শক্তি বাতাসের বাধা যা ঘর্ষণের বিরুদ্ধে কাজ করায় ব্যয়িত হয়েছে। মাটিতে স্পর্শ করার পর বস্তুটি যখন থেমে যায় তখন তার ভিতরে গতিশক্তি ও বিভবশক্তি থাকে না। কারণ বস্তুটি যেকোনো আঘাত করার সময় শব্দ এবং তাপ উৎপন্ন হয় অর্থাৎ গতিশক্তি শব্দ ও তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে যায়।
SSCপদার্থবিজ্ঞানঅধ্যায়-৪ : কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি
12টি সম্পর্কিত প্রশ্ন — ব্যাখ্যা লকড

1.200 gm ভরের একটি আম ভূমি থেকে 7 m উচ্চতায় ঝুলে থাকলে বিভবশক্তি কত হবে?

200 gm ভরের একটি আম ভূমি থেকে 7 m উচ্চতায় ঝুলে থাকলে বিভবশক্তি কত হবে?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

2.একটি ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা 60% বলতে কী বোঝায়? ব্যাখ্যা করো।

একটি ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা 60% বলতে কী বোঝায়? ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

3.বিভবশক্তি উচ্চতার উপর নির্ভর করে কী?-ব্যাখ্যা করো।

বিভবশক্তি উচ্চতার উপর নির্ভর করে কী?-ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

4.নিউক্লিয়ার বোমার ধ্বংসলীলা এত বিস্তৃত হয়- বিশ্লেষণ করো।

নিউক্লিয়ার বোমার ধ্বংসলীলা এত বিস্তৃত হয়- বিশ্লেষণ করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

5.পাহাড় থেকে নিচে নামা অপেক্ষা উপরে উঠা কষ্টকর কেন?

পাহাড় থেকে নিচে নামা অপেক্ষা উপরে উঠা কষ্টকর কেন?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

6.ভূতাপীয় শক্তি ব্যাখ্যা করো।

ভূতাপীয় শক্তি ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

7.স্প্রিং দ্বারা কৃতকাজ এর বিভবশক্তির উপর নির্ভর করে কেন? ব্যাখ্যা করো।

স্প্রিং দ্বারা কৃতকাজ এর বিভবশক্তির উপর নির্ভর করে কেন? ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

8.সাইকেল চালানোর সময় একজন ব্যক্তির শক্তির রূপান্তর ব্যাখ্যা করো।

সাইকেল চালানোর সময় একজন ব্যক্তির শক্তির রূপান্তর ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

9.নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ায় একটি প্রোটনের সমতুল্য ভর কমে গেলে কী পরিমাণ শক্তি নির্গত হবে? একটি প্রোটনের ভর 1.672×10−241.672 \times 10^{-24} গ্রাম।

নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ায় একটি প্রোটনের সমতুল্য ভর কমে গেলে কী পরিমাণ শক্তি নির্গত হবে? একটি প্রোটনের ভর 1.672×10−241.672 \times 10^{-24} গ্রাম।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

10.সূর্যের শক্তি ফুরিয়ে যাবার আশঙ্কা নেই কেন? ব্যাখ্যা করো।

সূর্যের শক্তি ফুরিয়ে যাবার আশঙ্কা নেই কেন? ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

11.নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করার জন্য কন্ট্রোল রড ব্যবহার করা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করার জন্য কন্ট্রোল রড ব্যবহার করা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

12.কর্মদক্ষতার কোনো একক নেই কেন?- ব্যাখ্যা করো।

কর্মদক্ষতার কোনো একক নেই কেন?- ব্যাখ্যা করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

আরো প্রশ্ন দেখো

200 gm ভরের একটি আম ভূমি থেকে 7 m উচ্চতায় ঝুলে থাকলে বিভবশক্তি কত হবে?একটি ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা 60% বলতে কী বোঝায়? ব্যাখ্যা করো।বিভবশক্তি উচ্চতার উপর নির্ভর করে কী?-ব্যাখ্যা করো।নিউক্লিয়ার বোমার ধ্বংসলীলা এত বিস্তৃত হয়- বিশ্লেষণ করো।পাহাড় থেকে নিচে নামা অপেক্ষা উপরে উঠা কষ্টকর কেন?ভূতাপীয় শক্তি ব্যাখ্যা করো।স্প্রিং দ্বারা কৃতকাজ এর বিভবশক্তির উপর নির্ভর করে কেন? ব্যাখ্যা করো।সাইকেল চালানোর সময় একজন ব্যক্তির শক্তির রূপান্তর ব্যাখ্যা করো।নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ায় একটি প্রোটনের সমতুল্য ভর কমে গেলে কী পরিমাণ শক্তি নির্গত হবসূর্যের শক্তি ফুরিয়ে যাবার আশঙ্কা নেই কেন? ব্যাখ্যা করো।নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করার জন্য কন্ট্রোল রড ব্যবহার করা হয় কেন? ব্যাখ্যাকর্মদক্ষতার কোনো একক নেই কেন?- ব্যাখ্যা করো।

আরো হাজারো প্রশ্ন + মডেল টেস্ট

ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো — ফেভারিট, AI টিউটর, লিডারবোর্ড ও অ্যানালিটিক্স আনলক করো।