সুপ্রিয় ২০২৪ সালের এসএসসি পরীক্ষার্থী বন্ধুরা, শুভেচ্ছা নিও। আজ তোমাদের পদার্থবিজ্ঞান বিষয়ের ‘তৃতীয় অধ্যায়: বল’ থেকে একটি নমুনা সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর নিয়ে আলোচনা করা হলো।
নিচের উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও:
রানা ও রাজের ভর যথাক্রমে 60kg ও 50kg। তারা 400 kg ভরের একটি স্থির নৌকার দুই প্রান্তে দাঁড়িয়ে ছিল।
(ক) নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রটি লিখ।
(খ) নৌকা থেকে যাত্রী তীরে লাফ দিলে নৌকা পেছন দিকে সরে যায় কেন?
(গ) রানা নৌকাটি থেকে 10ms-1 বেগে লাফ দিলে নৌকার পশ্চাৎ বেগ কত হবে?
(ঘ) যদি রানা ও রাজ উভয়ে 5ms-1 বেগে নৌকা থেকে পরস্পর বিপরীত দিকে লাফ দেয় তবে নৌকার গতির কী অবস্থা হবে- গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।
উত্তর: (ক) নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র: কোনো বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার বস্তুর ওপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক এবং বল যেদিকে প্রযুক্ত হয় ভরবেগের পরিবর্তনও সেদিকেই ঘটে।
(খ) ভরবেগের সংরক্ষণশীলতার নীতির জন্যই নৌকা থেকে যাত্রী তীরে লাফ দিলে নৌকা পেছন দিকে সরে যায়। নৌকা থেকে যাত্রী তীরে লাফ দেওয়ার পূর্বে নৌকা ও যাত্রী উভয়ের মোট ভরবেগ শূন্য ছিল। ভরবেগের সংরক্ষণশীলতার নীতি অনুসারে যাত্রী লাফ দেওয়ার পরও মোট ভরবেগ শূন্য হওয়ার কথা। কিন্তু যাত্রী যখন তীরে লাফ দেয় তখন তার বেগের জন্য একটি ভরবেগ সৃষ্টি হয়। মোট ভরবেগ শূন্য হওয়ার জন্য নৌকার মধ্যেও যাত্রীর সমান কিন্তু বিপরীতমুখী একটি ভরবেগ সৃষ্টি হয়। এই কারণে নৌকা থেকে যাত্রী তীরে লাফ দিলে নৌকা পেছন দিকে সরে যায়।
(গ) এখানে,
রানার ভর m1 = 60kg
রাজের ভর m2 = 50kg
নৌকার ভর m3 = 400kg
রাজ ও নৌকার মোট ভর M = m2 + m3
= 400kg + 50kg
= 450kg
রানার আদিবেগ u1 = 0 ms-1
রাজ ও নৌকার আদিবেগ u2 = 0 ms-1
রানার শেষবেগ v1 = 10 ms-1
রাজসহ নৌকার পশ্চাৎবেগ V = ?
আমরা জানি,
m1u1 + M u2 = m1v1 + M V
বা, 60 × 0 + 450 × 0 = 60 ×10 + 450 × V
বা, 450 × V = - 60 ×10
বা, V = - 1.33 ms-1
সুতরাং রাজসহ নৌকার পশ্চাৎ বেগ
V = - 1.33 ms-1
(ঘ) এখানে,
রানার ভর m1 = 60kg
রাজের ভর m2 = 50kg
নৌকার ভর m3 = 400kg
রানার আদিবেগ u1 = 0 ms-1
রাজ এর আদিবেগ u2 = 0 ms-1
নৌকার আদিবেগ u3 = 0 ms-1
রানার শেষবেগ v1 = 5 ms-1
রাজের শেষবেগ v2 = -5 ms-1
নৌকার শেষবেগ v3 = ?
আমরা জানি,
m1u1 + m2 u2 + m3u3 = m1v1 + m2 v2 + m3 v3
বা, 60 × 0 + 50 × 0 + 400 × 0
= 60 × 5 + 50 × (-5) + 400 × v3
বা, v3 = -0.125 ms-1
সুতরাং নৌকা -0.125 ms-1 বেগে রাজ যেদিকে লাফ দেয় সেদিকে গতিশীল হবে।
প্রভাষক, পদার্থবিজ্ঞান বিভাগ,বীরশ্রেষ্ঠ নূর মোহাম্মদ পাবলিক কলেজ, ঢাকা।
কলি
-1783926384.png)
-1783919798.jpg)
