মুক্ত পতন গতিতে যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণশীলতার প্রয়োগ – সমস্যা ও সমাধান

১. একটি ১ কেজি ভরের বস্তু ৮০ মিটার উচ্চতা থেকে স্থির অবস্থা থেকে মুক্তভাবে পড়ছে। অভিকর্ষজ ত্বরণ হলো ১০ মি/সে² । বস্তুটি যখন ভূমিতে আঘাত করে তখন এর গতিশক্তি কত হবে ?

জ্ঞাত :

ভর (m) = ১ কেজি

উচ্চতা (h) = ৮০ মিটার

অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 m/ s²

প্রয়োজনীয়: বস্তুটি মাটিতে আঘাত করার সময়কার গতিশক্তি।

সমাধান:

প্রাথমিক যান্ত্রিক শক্তি (ME o ) = মহাকর্ষীয় বিভব শক্তি (PE)

M E o = P E = mgh = (1)(10)(80) = 800 জুল

চূড়ান্ত যান্ত্রিক শক্তি (M E t ) = গতিশক্তি (K E )

যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ নীতি :

M E o = M E t

P E = K E

২০০ = কে ই

চূড়ান্ত গতিশক্তি হলো ৮০০ জুল।

[irp]

২. একটি ৪ কেজি ভরের বস্তু ১০ মিটার উচ্চতা থেকে স্থির অবস্থা থেকে মুক্তভাবে পড়ছে । অভিকর্ষজ ত্বরণ হলো ১০ মি /সে² । ভূমি থেকে ৫ মিটার উপরে এর গতিশক্তি এবং বেগ কত?

জ্ঞাত :

উচ্চতার পরিবর্তন (h) = 10 – 5 = 5 মিটার

ভর (m) = ১ কেজি

অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 m/ s²

প্রয়োজনীয়: ভূমি থেকে ৫ মিটার উপরে গতিশক্তি এবং বেগ।

সমাধান:

(ক) ভূমি থেকে ৫ মিটার উপরে গতিশক্তি

প্রাথমিক যান্ত্রিক শক্তি (M E o ) = মহাকর্ষীয় বিভব শক্তি (P E )

M E o = P E = mgh = (4)(10)(5) = 200 জুল

চূড়ান্ত যান্ত্রিক শক্তি (EM t ) = গতিশক্তি (EK)

M E t = K E

যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ নীতি অনুসারে, প্রাথমিক যান্ত্রিক শক্তি = চূড়ান্ত যান্ত্রিক শক্তি।

M E o = M E t

২০০ = কে ই

ভূমি থেকে ৫ মিটার উপরে গতিশক্তি হলো ২০০ জুল।

(খ) ভূমি থেকে ৫ মিটার উপরে বেগ

প্রাথমিক যান্ত্রিক শক্তি (M E o ) = চূড়ান্ত যান্ত্রিক শক্তি (M E t )

P E = K E

১৬০ = ½ mv 2

2(200) / 4 = v 2

১৬০ = ভি ২

v = √100

v = 10 মি/সে

ভূমি থেকে ৫ মিটার উপরে বস্তুটির বেগ ১০ মি/সে।

[irp]

৩. একটি আম ২ মিটার উচ্চতা থেকে স্থির অবস্থা থেকে মুক্তভাবে পড়ছে। অভিকর্ষজ ত্বরণ হলো 10 ms⁻² । আমটি যখন মাটিতে আঘাত করে তখন তার বেগ নির্ণয় করুন।

জ্ঞাত :

উচ্চতা (h) = ৫ মিটার

অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 m/ s²

প্রয়োজনীয়: মাটিতে পড়ার সময় আমের বেগ।

সমাধান:

প্রাথমিক যান্ত্রিক শক্তি (M E o ) = মহাকর্ষীয় বিভব শক্তি (P E )

M E = P E = mgh = m (10)(2) = 20 m

চূড়ান্ত যান্ত্রিক শক্তি (M E t ) = গতিশক্তি (K E )

M E t = K E = ½ mv 2

যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ নীতি অনুযায়ী, প্রাথমিক যান্ত্রিক শক্তি = চূড়ান্ত যান্ত্রিক শক্তি।

M E o = M E t

৮০ মি = ½ মিভি ২

৮০ = ½ বনাম ২

2(20) = v 2

১৬০ = ভি ২

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 মি/ সে

[wpdm_package id='1166']

  1. বল দ্বারা কৃত কাজ সংক্রান্ত সমস্যা ও সমাধান
  2. কাজ-গতিশক্তি সংক্রান্ত সমস্যা ও সমাধান
  3. কার্য-যান্ত্রিক শক্তি নীতির সমস্যা ও সমাধান
  4. মহাকর্ষীয় বিভব শক্তির সমস্যা ও সমাধান
  5. স্থিতিস্থাপক স্প্রিংয়ের স্থিতিশক্তি সংক্রান্ত সমস্যা ও সমাধান
  6. বিদ্যুৎ সমস্যা ও সমাধান
  7. মুক্ত পতন গতির ক্ষেত্রে যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণশীলতার প্রয়োগ
  8. মুক্ত পতন গতিতে ঊর্ধ্ব ও নিম্ন গতির ক্ষেত্রে যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণশীলতার প্রয়োগ।
  9. বক্র পৃষ্ঠে গতির ক্ষেত্রে যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ নীতির প্রয়োগ।
  10. আনত তলে গতির ক্ষেত্রে যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণশীলতার প্রয়োগ।
  11. প্রক্ষেপণ গতির ক্ষেত্রে যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণশীলতার প্রয়োগ

মতামত দিন