সমরৈখিক গতির সংজ্ঞা
কোনো বস্তুর বেগ স্থির থাকলে, বস্তুটি সুষম রৈখিক গতি লাভ করে। বেগের মধ্যে এর মান এবং দিক উভয়ই অন্তর্ভুক্ত থাকে। বেগের দিক = গতির দিক উত্পাটন = গতির দিক। একটি স্থির বস্তুর বেগের দিক = একটি স্থির বস্তুর গতির দিক, বা একটি নির্দিষ্ট বস্তুর গতির দিক = বস্তুটি সরলরেখায় চলছে। বেগ বা দ্রুতির মান ধ্রুবক = দ্রুতি সব সময় একই থাকে।
যদি কোনো বস্তুর গতিবেগ ১০ মি/সে হয়, তবে যতক্ষণ বস্তুটি গতিশীল থাকবে, তার গতিবেগ ১০ মি/সে-ই থাকবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি কোনো বস্তু ১০ মি/সে-এর একটি স্থির গতিবেগে চলে, তবে বস্তুটি প্রতি সেকেন্ডে ১০ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করে। এক সেকেন্ড পরে, বস্তুটি তার মূল অবস্থান থেকে ১০ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করে, যখন বস্তুটি ১০ মি/সে-এর স্থির গতিবেগে চলতে শুরু করে। দুই সেকেন্ড পরে, বস্তুটি তার মূল অবস্থান থেকে ২০ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করে। তিন সেকেন্ড পরে, বস্তুটি তার মূল অবস্থান থেকে ৩০ মিটার পর্যন্ত দূরত্ব অতিক্রম করে। ইত্যাদি। উদাহরণস্বরূপ, যদি কোনো বস্তু ২০ মি/সে-এর একটি স্থির গতিবেগে চলে, তবে বস্তুটি প্রতি সেকেন্ডে ২০ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করে। এক সেকেন্ড পরে, বস্তুটি তার মূল অবস্থান থেকে ২০ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করে, যখন বস্তুটি ২০ মি/সে-এর স্থির গতিবেগে চলতে শুরু করে। দুই সেকেন্ড পরে, বস্তুটি তার মূল অবস্থান থেকে ৪০ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করে। তিন সেকেন্ড পরে, বস্তুটি তার মূল অবস্থান থেকে ৬০ মিটার পর্যন্ত দূরত্ব অতিক্রম করে। ইত্যাদি।
সুষম রৈখিক গতি হলো একটি ধ্রুব বেগের গতি (বেগের মান ও দিক ধ্রুব থাকে), তাই এতে কোনো ত্বরণ নেই। উল্লেখ্য যে, ভূপৃষ্ঠে সুষম রৈখিক গতি কেবল অনুভূমিক দিকেই ঘটে থাকে।
সমরৈখিক গতির সমীকরণ
সমরৈখিক গতির সমীকরণ বা সূত্রগুলো এই গতিতে ভৌত রাশিগুলোর মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করে। সমরৈখিক গতিতে বেশ কিছু ভৌত রাশি থাকে, যার মধ্যে রয়েছে সময় ব্যবধান (t), দূরত্ব (d) এবং গতি (v)। এই তিনটি ভৌত রাশির মধ্যকার সম্পর্কটি নিম্নলিখিত সমীকরণের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়:
v = d / t
v = গতিবেগ (গতিবেগের এসআই একক, মিটার প্রতি সেকেন্ড, সংক্ষেপে m/s)
d = দূরত্ব (দূরত্বের এসআই একক মিটার, সংক্ষেপে m)
t = সময় (সময়ের এসআই একক হলো সেকেন্ড, সংক্ষেপে s)
নমুনা সমস্যা ১ (সূত্র ছাড়া):
একটি কণা ১০ মি/সেকেন্ড ধ্রুব গতিবেগে সরলরেখায় চলে।
ক) ২ সেকেন্ড চলার পর কণাটির গতিবেগ কত হবে?
খ) ৫ সেকেন্ড চলার পর দূরত্ব কত হবে?
সমাধান:
ক) ধ্রুব গতিবেগ = ১০ মি/সে।
খ) 10 m/s মানে প্রতি 1 সেকেন্ডে 10 মিটার। 50 মিটার ১০ সেকেন্ড পর।
নমুনা সমস্যা ১ (সূত্র ছাড়া):
একটি গাড়ি ঘণ্টায় ৬০ কিমি স্থির গতিতে চলে। ১০ মিনিট চলার পর এটি কত দূরত্ব অতিক্রম করবে?
সমাধান:
৬০ কিমি / ঘণ্টা = ৬০ কিমি / ৬০ মিনিট = ১ কিমি / মিনিট = ১০ কিমি / ১০ মিনিট।
সমরৈখিক গতি সম্পর্কে ধারণামূলক প্রশ্ন ও উত্তর
- সুষম রৈখিক গতি কী?
সুষম রৈখিক গতি হলো একটি সরলরেখায় স্থির দ্রুতি বা বেগে চলা।
- সুষম রৈখিক গতির সূত্র কী?
সূত্রটি হ'ল
s = vtযেখানে s হলো সরণ বা দূরত্ব, v হলো বেগ এবং t হলো গৃহীত সময়। - স্থির কোনো বস্তুকে কি সুষম রৈখিক গতিতে আছে বলা যায়?
হ্যাঁ, স্থির কোনো বস্তুকে শূন্য বেগে সুষম রৈখিক গতিতে চলছে বলে ধরে নেওয়া যেতে পারে।
- সমরৈখিক গতিতে থাকা কোনো বস্তুর দূরত্ব-সময় লেখচিত্রের ঢাল কী নির্দেশ করে?
সমরৈখিক গতিতে থাকা কোনো বস্তুর দূরত্ব-সময় লেখচিত্রের ঢাল বস্তুটির দ্রুতি বা বেগ নির্দেশ করে।
- সমরৈখিক গতিতে থাকা কোনো বস্তুর কি ত্বরণ থাকতে পারে?
না, সুষম রৈখিক গতিতে থাকা কোনো বস্তুর ত্বরণ থাকতে পারে না, কারণ এর বেগ ধ্রুবক থাকে।
- আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতিতে (SI) বেগের একক কী?
এসআই পদ্ধতিতে বেগের একক হলো মিটার প্রতি সেকেন্ড (m/s)।
- সুষম রৈখিক গতিতে দ্রুতি এবং বেগের মধ্যে সম্পর্ক কী?
সুষম রৈখিক গতিতে, দ্রুতি হলো বেগের মান। যদি গতি একটি নির্দিষ্ট দিকে হয়, তবে দ্রুতি এবং বেগ সাংখ্যিকভাবে সমান হয়।
- সমরৈখিক গতির সূত্র s = vt-তে 't'-এর তাৎপর্য কী?
't' হলো সেই সময়কাল, যে সময়ে গতিটি সংঘটিত হয়েছিল।
- সমরৈখিক গতিতে সময় 't' দ্বিগুণ হলে সরণ 's'-এর কী হয়?
সমরৈখিক গতিতে, সময় 't' দ্বিগুণ হলে সরণ 's'-ও দ্বিগুণ হবে, কারণ সরণ সময়ের সমানুপাতিক।
- সমরৈখিক গতিতে বেগ 'v' শূন্য হলে সরণ 's'-এর কী হয়?
যখন বেগ 'v' শূন্য হয়, তখন সরণ 's'-ও শূন্য হয়ে যায়। এটি একটি স্থির বস্তুর অবস্থাকে বোঝায়।
- সুষম রৈখিক গতি এবং সুষম ত্বরণযুক্ত গতির মধ্যে পার্থক্য কী?
সমরৈখিক গতিতে বেগ ধ্রুবক থাকে, অপরদিকে সমত্বরণ গতিতে বেগ একটি ধ্রুবক হারে পরিবর্তিত হয়।
- বেগের পরিবর্তন কোনো বস্তুর সুষম রৈখিক গতিকে কীভাবে প্রভাবিত করে?
যেহেতু সুষম রৈখিক গতির বৈশিষ্ট্য হলো ধ্রুব বেগ, তাই বেগের যেকোনো পরিবর্তনের ফলে গতিটি আর সুষম ও রৈখিক থাকে না।
- সুষম রৈখিক গতিতে সরণ 's' কি ঋণাত্মক হতে পারে?
হ্যাঁ, সুষম রৈখিক গতিতে সরণ 's' ঋণাত্মক হতে পারে। এর অর্থ হলো গতিটি নির্বাচিত ধনাত্মক দিকের বিপরীত দিকে।
- একটি বেগ-সময় লেখচিত্রে কীভাবে সুষম রৈখিক গতি শনাক্ত করা যায়?
বেগ-সময় লেখচিত্রে সুষম রৈখিক গতিকে একটি অনুভূমিক রেখা দ্বারা প্রকাশ করা হয়, যা নির্দেশ করে যে সময়ের সাথে সাথে বেগ ধ্রুবক থাকে।
- সমরৈখিক গতিতে বলের ভূমিকা কী?
যদি কোনো বস্তুর উপর কোনো লব্ধি বল কাজ না করে (অথবা যদি সমস্ত বল ভারসাম্যপূর্ণ হয়), তবে বস্তুটি ধ্রুব বেগে, অর্থাৎ সুষম রৈখিক গতিতে চলতে পারে। এটি নিউটনের প্রথম গতিসূত্রের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।
- সুষম রৈখিক গতিতে সময় 't' কীভাবে পরিমাপ করা হয়?
সময় 't' সাধারণত পর্যবেক্ষণকৃত গতির শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত পরিমাপ করা হয়।
- সমগতিতে রৈখিক গতিতে থাকা কোনো বস্তুর পক্ষে কি থেমে যাওয়া সম্ভব?
সমগতিতে রৈখিক গতিতে থাকা কোনো বস্তু বাহ্যিক বল দ্বারা প্রভাবিত না হলে থেমে যায় না। এটি নিউটনের প্রথম গতিসূত্রের উপর ভিত্তি করে গঠিত।
- মহাকাশে কোনো বস্তুর সুষম রৈখিক গতি থাকার অর্থ কী?
মহাকাশে সুষম রৈখিক গতিতে থাকা কোনো বস্তু একটি সরলরেখা বরাবর ধ্রুব বেগে চলে এবং কোনো বাহ্যিক বল প্রয়োগ না করা পর্যন্ত এটি এভাবেই চলতে থাকবে।
- দুটি বস্তু কি একে অপরের সাপেক্ষে সুষম রৈখিক গতিতে থাকতে পারে?
হ্যাঁ, যদি দুটি বস্তু একই দিকে একই ধ্রুব বেগে গতিশীল থাকে, তবে তারা একে অপরের সাপেক্ষে সুষম রৈখিক গতিতে থাকে।
- একটি বৃত্তাকার পথে ধ্রুব গতিতে চলমান কোনো বস্তুর ক্ষেত্রে কি আমরা সুষম রৈখিক গতির সূত্র (s = vt) প্রয়োগ করতে পারি?
না, আমরা তা পারি না। যদিও বৃত্তাকার পথে চলমান কোনো বস্তুর দ্রুতি স্থির থাকতে পারে, কিন্তু তার বেগ স্থির থাকে না, কারণ এর দিক ক্রমাগত পরিবর্তিত হতে থাকে। s = vt সূত্রটি শুধুমাত্র সুষম রৈখিক গতির ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য।
