গুরুমুদা নেটওয়ার্কস
কোনো বস্তুর বেগ ধ্রুবক হলে বস্তুটি সুষম রৈখিক গতি লাভ করে। বেগের মধ্যে এর মান এবং দিক উভয়ই অন্তর্ভুক্ত। বেগের দিক = সরণের দিক = গতির দিক। একটি স্থির বস্তুর বেগের দিক = একটি স্থির বস্তুর গতির দিক, অথবা একটি নিশ্চল বস্তুর গতির দিক = বস্তুটি সরলরেখায় গতিশীল। বেগের মান বা দ্রুতি ধ্রুবক = দ্রুতি সর্বদা একই থাকে।
অসম রৈখিক গতি হলো ধ্রুব ত্বরণে গতি। অন্য কথায়, অসম রৈখিক গতি মানে হলো এমন গতি যেখানে ত্বরণের মান ধ্রুব এবং ত্বরণের দিকও ধ্রুব। ত্বরণের দিক ধ্রুব = বেগের দিক ধ্রুব = সরণের দিক ধ্রুব = গতির দিক ধ্রুব = বস্তুটি একটি সরলরেখায় চলে। ধ্রুব ত্বরণের মান বলতে বোঝায় যে বেগ বা দ্রুতির মান নিয়মিতভাবে বৃদ্ধি পায়।
দৈনন্দিন জীবনে আমরা প্রায়শই এমন বস্তু দেখি যা মুক্ত পতন গতি অনুভব করে, যেমন গাছ থেকে ফল পড়ার গতি, বা কোনো নির্দিষ্ট উচ্চতা থেকে কোনো বস্তুর পতন বা ফেলে দেওয়ার গতি। বস্তু কেন মুক্ত পতন গতি অনুভব করে? এক নজরে দেখলে, মুক্ত পতন অনুভব করা বস্তুটি এমনভাবে পড়ে যেন তার একটি স্থির গতি রয়েছে, বা অন্য কথায় বস্তুটি ত্বরণ লাভ করে না। যা ঘটে তা হলো, মুক্তভাবে পতনশীল প্রতিটি বস্তু একটি ধ্রুব ত্বরণ অনুভব করে। এই কারণটিই মুক্ত পতন গতির সৃষ্টি করে, যার মধ্যে অসম রৈখিক গতির উদাহরণও অন্তর্ভুক্ত। কীভাবে প্রমাণ করা যায় যে মুক্ত পতনশীল বস্তু ধ্রুব ত্বরণ অনুভব করে বা তার গতি বৃদ্ধি পায়?
দৈনন্দিন জীবনে আমরা প্রায়শই এমন বস্তুর সম্মুখীন হই যা সুষম বৃত্তাকার গতিতে চলে। সুষম বৃত্তাকার গতিতে চলে এমন একটি বস্তুর উদাহরণ হলো অ্যানালগ ঘড়ির সেকেন্ডের কাঁটা, মিনিটের কাঁটা এবং ঘড়ির কাঁটা। সেকেন্ডের কাঁটাটি সর্বদা ৬০ সেকেন্ড (এক মিনিট) ধরে ৩৬০ ° কোণে ঘোরে অথবা এক সেকেন্ড ধরে ৬ ° কোণে ঘোরে । মিনিটের কাঁটাটি সর্বদা ৬০ মিনিট (এক ঘন্টা) ধরে ৩৬০ ° কোণে ঘোরে অথবা এক মিনিট ধরে ৬ ° কোণে ঘোরে। ঘন্টার কাঁটাটিও সর্বদা ২৪ ঘন্টা (এক দিন) ধরে ৩৬০ ° কোণে ঘোরে । যদি কোনো বস্তু, যেমন সেকেন্ডের কাঁটা, মিনিটের কাঁটা বা ঘড়ির কাঁটা, একটি নিয়মিত বৃত্তে চলে, তবে বলা হয় যে বস্তুটি বৃত্তাকার গতিতে চলছে। আপনি কি বৃত্তাকার গতিতে চলে এমন বস্তুর উদাহরণ ভাবতে পারেন?
বৃত্তীয় গতির পদার্থবিজ্ঞানের রাশিগুলোর মধ্যে রয়েছে কৌণিক সরণ, কৌণিক বেগ এবং কৌণিক ত্বরণ।
বৃত্তীয় গতিতে সরণকে কৌণিক সরণ বলা হয়। কৌণিক সরণ একটি ভেক্টর রাশি হওয়ায় এর মান ও দিক উভয়ই থাকে। কৌণিক সরণের দিক সাধারণত ঘড়ির কাঁটার দিকে (ঘড়ির কাঁটার দিকে বা ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে) প্রকাশ করা হয়।
কৌণিক সরণের তিনটি একক রয়েছে। প্রথমত, ডিগ্রি (°)। বৃত্তের এক পরিধি ৩৬০° এর সমান।oদ্বিতীয়ত, আবর্তন। বৃত্তের এক পরিধি এক আবর্তনের সমান। তৃতীয়ত, রেডিয়ান। নিচের চিত্রটি লক্ষ্য করুন। যদি কোনো বস্তু বৃত্তাকার পথে চলে, তবে r = বৃত্তের ব্যাসার্ধ, x = বস্তুটির অতিক্রম করা বৃত্তাকার পথের দৈর্ঘ্য = বৃত্তের পরিধি।
এমন একটি বস্তু যার অধিবৃত্তীয় গতির সর্বদা একটি প্রাথমিক বেগ থাকে। যেহেতু অধিবৃত্তীয় গতি অনুভূমিক এবং উল্লম্ব দিকের গতির একটি সংমিশ্রণ, তাই প্রাথমিক বেগেরও অনুভূমিক এবং উল্লম্ব উপাংশ থাকে।
যদি বস্তুটি চিত্র ১ এবং ৩-এর মতো অধিবৃত্তাকারে চলে, তবে অনুভূমিক দিকের প্রাথমিক বেগ (v ox ) এবং উল্লম্ব দিকের প্রাথমিক বেগ (v oy ) নিম্নলিখিত সমীকরণ ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
বল হলো এমন কিছু যা কোনো বস্তুকে ত্বরান্বিত করে। অন্য কথায়, বল কোনো বস্তুকে গতিশীল করে, থামায় বা তার গতির দিক পরিবর্তন করে। বল একটি ভেক্টর রাশি, এবং তাই এর মান ও দিক রয়েছে। বলের প্রতীক হলো F (বল)। F হলো বলের একটি সাধারণ প্রতীক। বিভিন্ন ধরনের বল রয়েছে এবং সব বলের প্রতীক F হয় না। এর আন্তর্জাতিক একক হলো kg m/s² বা নিউটন ।
লব্ধি বল (ΣF) হলো কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল সকল বলের সমষ্টি। বল একটি ভেক্টর রাশি, তাই ভেক্টর যোগের সূত্রানুসারে মোট বল গণনা করা হয়।
ঘর্ষণ হলো এমন একটি বাধা যা পরস্পর স্পর্শকারী দুটি বস্তুর পৃষ্ঠতলের মধ্যে কাজ করে। এই আলোচনায়, স্পর্শকারী দুটি কঠিন বস্তুর পৃষ্ঠতলের মধ্যে ক্রিয়াশীল ঘর্ষণ বল নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে। যেমন, বিমের ভিত্তি এবং মেঝের পৃষ্ঠের মধ্যে ঘর্ষণ, জুতার তলা এবং মেঝের পৃষ্ঠের মধ্যে ঘর্ষণ, গাড়ির চাকা এবং রাস্তার পৃষ্ঠের মধ্যে ঘর্ষণ।
ঘর্ষণ বল সর্বদা কঠিন বস্তুর স্পর্শে থাকা পৃষ্ঠতলে কাজ করে, এমনকি বস্তুগুলো খুব মসৃণ হলেও। এমনকি মসৃণ পৃষ্ঠতলও আণুবীক্ষণিক স্তরে আসলে খুব অমসৃণ। যখন কোনো বস্তু চলে, তখন এই আণুবীক্ষণিক খাঁজগুলো তার গতিতে বাধা সৃষ্টি করে। পারমাণবিক স্তরে, পৃষ্ঠতলের কোনো উঁচু অংশ পরমাণুগুলোকে অন্যান্য পৃষ্ঠতলের খুব কাছাকাছি নিয়ে আসে, যাতে পরমাণুগুলোর মধ্যকার বৈদ্যুতিক বল রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করতে পারে, যা একটি চলমান বস্তুর দুটি পৃষ্ঠতলের মধ্যে সংযোগ স্থাপন করে। যখন কোনো বস্তু চলে, উদাহরণস্বরূপ যখন আপনি টেবিলের উপর একটি বই ঠেলে দেন, তখন বইটির গতি বাধার সম্মুখীন হয় এবং অবশেষে থেমে যায়। এটি বন্ধনের গঠন এবং বিয়োজনের কারণে ঘটে থাকে।
নিউটনের সূত্র বিষয়ে জানা গেছে যে, কোনো বস্তু যা প্রথমে স্থির থাকে, তা গতিশীল হয়, অথবা গতিশীল কোনো বস্তু স্থির হয়ে যায় যদি এমন ‘কিছু’ থাকে যা বস্তুটিকে গতিশীল করে বা থামিয়ে দেয়। এই ‘কিছু’-কে ‘বল’ বলা হয়। ডাঁটা থেকে বিচ্ছিন্ন হওয়ার পর ফল কেন পৃথিবীর পৃষ্ঠের দিকে পড়ে বা সরে আসে? নিউটনের সূত্র অনুযায়ী, যদি ফলটি সরে আসে, তবে অবশ্যই ফলটির উপর কোনো বল কাজ করছে। যে বলের কারণে ফল বা যেকোনো বস্তু পৃথিবীর পৃষ্ঠের দিকে পড়ে, তাকে মহাকর্ষ বল বলা হয় ।
যখন আপনি টেবিলের উপর একটি বইকে ধাক্কা দিয়ে নড়ান, তখন আপনার হাত বইটিকে স্পর্শ করে। একইভাবে, যখন আপনি একটি দড়ি দিয়ে কোনো বস্তুকে বেঁধে সেটিকে টেনে নড়ান, তখন আপনার হাত দড়িটিকে স্পর্শ করে এবং দড়িটিও বস্তুটিকে স্পর্শ করে। এক্ষেত্রে, ধাক্কা বল, টান বল, দড়ির টান বল এবং এই জাতীয় বলগুলোকে স্পর্শ বল বা সংস্পর্শ বল বলা হয়। পৃথিবীর মহাকর্ষ বল যা পৃথিবীতে পড়তে থাকা ফলকে পৃথিবীর পৃষ্ঠের দিকে টানে। অথবা, পৃথিবীর মহাকর্ষ বল যা চাঁদকে পৃথিবীর কক্ষপথে টানে, তা পৃথিবী এবং ফল ও চাঁদের মধ্যে কোনো স্পর্শ ছাড়াই ঘটে।
তাই, মহাকর্ষ বল বা এই জাতীয় বলকে অস্পর্শ বল বলা হয়। পৃথিবী ও ফল এবং চাঁদের মধ্যে কোনো স্পর্শ ছাড়াই কীভাবে ফল ও চাঁদ পৃথিবীর দিকে পড়তে পারে? নিউটনসহ বিজ্ঞানীরা অস্পর্শ বলের ধারণাটি কল্পনা করতে অসুবিধা বোধ করতেন। অস্পর্শ বলের ধারণাটি আরও সহজে কল্পনা ও বোঝার জন্য ক্ষেত্রের ধারণাটি উত্থাপন করা হয়।