কঠিন পদার্থের চাপ – সমস্যা ও সমাধান

কঠিন পদার্থের চাপ – সমস্যা ও সমাধান

১. নিচের চারটি ব্লকের ভর ও আয়তন একই। কোন ব্লকটি মেঝের উপর কম চাপ প্রয়োগ করে?

সমাধান

P = F/A

এই সূত্রের উপর ভিত্তি করে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, চাপ (P) বল (F)-এর সমানুপাতিক এবং পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল (A)-এর ব্যস্তানুপাতিক।

বল যত বেশি হয়, চাপও তত বেশি হয়। পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল যত বেশি হয়, চাপও তত কম হয়।

ছবিটি অনুসারে, মেঝের সাথে সবচেয়ে বড় পৃষ্ঠতলটি হলো বস্তু III-এর, তাই মেঝের উপর বস্তু III-এর চাপ সবচেয়ে কম।

২. যদি নিচের চারটি ত্রিভুজের ভর একই হয়, তবে মেঝের উপর সর্বাধিক চাপ নিচের চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে …

সমাধান

P = F / A = w / A

P = চাপ , F = বল , w = ওজন , A = পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল

এই সূত্রের উপর ভিত্তি করে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, চাপ (P) বল (F)-এর সমানুপাতিক এবং পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল (A)-এর ব্যস্তানুপাতিক।

বল যত বেশি হয়, চাপও তত বেশি হয় । পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল যত বেশি হয়, চাপও তত কম হয়।

ক্ষুদ্রতম পৃষ্ঠতলে সর্বাধিক চাপ থাকে।

৩. সর্বাধিক চাপ চিত্র দ্বারা দেখানো হয়েছে …

সমাধান

P = F / A = w / A

P = চাপ , F = বল , w = ওজন , A = পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল

এই সূত্রের উপর ভিত্তি করে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, চাপ (P) বল (F)-এর সমানুপাতিক এবং পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল (A)-এর ব্যস্তানুপাতিক।

বল যত বেশি হয়, চাপও তত বেশি হয় । পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল যত বেশি হয়, চাপও তত কম হয়।

ক্ষুদ্রতম পৃষ্ঠতলে সর্বাধিক চাপ থাকে।

৪. একটি ২.৫ ^মি² পৃষ্ঠতলের উপর ৫০০ নিউটন বল ক্রিয়া করে । চাপ e নির্ণয় করুন ।

জ্ঞাত :

বল (F) = ৬ নিউটন

পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল (A) = ২.৫ ^মি²

প্রয়োজন : চাপ (P)

সমাধান:

চাপ (P) :

P = F/A

পি = 500 / 2.5

P = 200 N/m ²

P = ২০০ প্যাসকেল

৫. একটি বাক্সের ভর = ৭৫ কেজি এবং অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = ১০ মি/সে² ^। মেঝের উপর চাপ নির্ণয় করুন।

জ্ঞাত :

ভর (m) = ১ কেজি

অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 m/ ^s²

ওজন (w) = mg = (৭৫ কেজি)(১০ মি/সে² ⁾ = ৭৫০ কেজি মি/ ^সে² = ৭৫০ নিউটন

পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল (A) = ৬ মিটার × ৫ মিটার = ৩০ ^{বর্গমিটার}

প্রয়োজন: মেঝেতে চাপ।

সমাধান:

P = F/A = w/A = 750/30 = 25 N/m ²

৬. একটি বাক্সের ভর ২৪ কেজি। অভিকর্ষজ ত্বরণ ১০ মি/সে² ^। মেঝের উপর চাপ নির্ণয় করুন।

জ্ঞাত :

ভর (m) = ১ কেজি

অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 m/ ^s²

ওজন (w) = mg = (২৪ কেজি)(১০ মি/সে² ⁾ = ২৪০ কেজি মি/ ^সে² = ২৪০ নিউটন

পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল (A) = ১ মি × ০.৪ মি = ০.৪ ^মি²

প্রয়োজনীয়: মেঝেতে চাপ

সমাধান:

P = F / A = w / A

P = চাপ , F = বল , w = ওজন , A = পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল

মেঝেতে চাপ:

P = ২৪০ নিউটন / ০.৪ মি² ⁼ ৬০০ নিউটন/ ^মি²

1. কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রে চাপ বলতে কী বোঝায়?
   • উত্তরচাপকে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে প্রযুক্ত বল হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। কঠিন বস্তুর ক্ষেত্রে, এটি বলতে বোঝায় কোনো কঠিন বস্তু কর্তৃক অন্য কোনো তলের উপর প্রযুক্ত বলকে তার সংস্পর্শ ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করে পাওয়া মান।
2. কোনো কঠিন বস্তুর দ্বারা প্রযুক্ত চাপের উপর স্পর্শক্ষেত্রের প্রভাব কীভাবে পড়ে?
   • উত্তরকোনো কঠিন বস্তু দ্বারা প্রযুক্ত চাপ তার সংস্পর্শ ক্ষেত্রফলের ব্যস্তানুপাতিক। বল স্থির থাকলে, সংস্পর্শ ক্ষেত্রফল বাড়ালে চাপ কমে যায় এবং সংস্পর্শ ক্ষেত্রফল কমালে চাপ বেড়ে যায়।
3. সুই এবং পেরেকের মতো ধারালো বস্তু কেন সহজেই পৃষ্ঠতল ভেদ করে?
   • উত্তরধারালো বস্তুর সংস্পর্শ ক্ষেত্র খুব ছোট হয়। এতে বল প্রয়োগ করা হলে এর অগ্রভাগে উচ্চ চাপ সৃষ্টি হয়, ফলে এটি অন্য পদার্থ ভেদ করতে আরও সহজে সক্ষম হয়।
4. স্নোশু কীভাবে একজন ব্যক্তিকে বরফের গভীরে ডুবে যাওয়া থেকে রক্ষা করে?
   • উত্তরস্নোশু একজন ব্যক্তির ওজনকে একটি বৃহত্তর পৃষ্ঠতলে ছড়িয়ে দেয়, ফলে বরফের উপর চাপ কমে যায়। এটি বরফে ডুবে যাওয়া প্রতিরোধ করে বা কমিয়ে আনে।
5. ছোট গাড়ির চেয়ে ভারী ট্রাকের টায়ার বড় ও চওড়া হয় কেন?
   • উত্তরবড় ও চওড়া টায়ার ট্রাকের ভারী ওজনকে একটি বৃহত্তর পৃষ্ঠতলে ছড়িয়ে দেয়, ফলে রাস্তার উপর চাপ কমে যায়। এটি রাস্তার ক্ষতি রোধ করতে এবং উন্নততর আকর্ষণ শক্তি প্রদানে সহায়তা করে।
6. একটি কঠিন স্তম্ভের গভীরতার সাথে চাপের সম্পর্ক কী?
   • উত্তরতরল পদার্থের মতো নয়, কঠিন পদার্থের চাপ শুধুমাত্র অভিকর্ষের কারণে গভীরতার সাথে একটি অনুমানযোগ্য পদ্ধতিতে ক্রমাগত বৃদ্ধি পায় না। কঠিন পদার্থের কোনো নির্দিষ্ট গভীরতার চাপ, ঐ বিন্দুর উপরের অংশের ওজন এবং পদার্থটির গাঠনিক ও উপাদানগত বৈশিষ্ট্য উভয়ের উপরই নির্ভর করে।
7. কেন একটি ভারী বই টেবিলের ক্ষতি করতে পারে না, অথচ তার চেয়ে অনেক কম ওজনের একটি সূচালো বস্তু তা করতে পারে?
   • উত্তরকোনো বস্তুর দ্বারা প্রযুক্ত চাপ তার ওজন এবং যে ক্ষেত্রফলের উপর সেই ওজন বণ্টিত থাকে, উভয়ের উপরই নির্ভরশীল। একটি ভারী বই তার ওজন একটি বড় ক্ষেত্রফলের উপর ছড়িয়ে দেয়, ফলে চাপ কম হয়। একটি সূচালো বস্তু, হালকা হলেও, তার বলকে একটি খুব ছোট ক্ষেত্রফলের উপর কেন্দ্রীভূত করে, ফলে উচ্চ চাপ সৃষ্টি হয়, যা টেবিলের ক্ষতি করতে পারে।
8. কঠিন পদার্থের অভ্যন্তরে চাপের বণ্টন ভবনের ভিত্তিকে কীভাবে প্রভাবিত করে?
   • উত্তরভবনের ভিত্তি কাঠামোর ওজন একটি বড় এলাকা জুড়ে ছড়িয়ে দেয়, ফলে নিচের মাটির উপর চাপ কমে যায়। চাপের সঠিক বন্টন নিশ্চিত করে যে অসম ভূমিধসের কারণে ভবনটি দেবে না যায় বা হেলে না পড়ে।
9. উঁচু হিলের জুতো নরম পৃষ্ঠে প্রায়শই দাগ ফেলে কেন?
   • উত্তরউঁচু হিল পরিধানকারীর শরীরের ওজন একটি খুব ছোট জায়গায় কেন্দ্রীভূত করে, যার ফলে স্পর্শবিন্দুতে উচ্চ চাপ সৃষ্টি হয়। নরম পৃষ্ঠতলে এই উচ্চ চাপের কারণে গর্ত বা দাগ হতে পারে।
10. আপনি যদি দেয়ালে হাত চাপেন, তাহলে নরম কোনো বস্তুর মতো তা দেয়ালের ভেতরে দেবে যায় না কেন?

• উত্তরদেয়ালের কাঠামোগত এবং উপাদানগত বৈশিষ্ট্য বল (আপনার হাত) প্রয়োগ করা হলেও এর বিকৃতি প্রতিরোধ করে। যখন আপনার হাত দিয়ে দেয়ালে চাপ প্রয়োগ করা হয়, তখন দেয়ালের উপাদানটি সেই চাপ প্রতিরোধ করার জন্য যথেষ্ট মজবুত ও অনমনীয় থাকে, ফলে আপনার হাত দেবে যায় না।