সৃজনশীল ০১, নিউটনের গতিসূত্র

একজন শিকারি একটি বালিহাঁসকে লক্ষ করে তার 4kg ভরের বন্দুক হতে 20 gm ভরের একটি গুলি ছুড়ল গুলিটি 300 m/s বেগে নল হতে বেরিয়ে গেল । গুলি বের হওয়ার সময় শিকারি পেছনদিকে ধাক্কা অনুভব করল ।

(ক) বল কাকে বলে?
(খ) ক্রিয়া- প্রতিক্রিয়া বলতে কি বুঝ?
(গ) বন্দুকের পশ্চাৎ বেগ কত?
(ঘ) উদ্দিপকের ঘটনায় ভরবেগ সংরক্ষিত হবে কি? – গানিতিক যুক্তি দাও ।

সমাধানঃ

(ক) যে বাহ্যিক কারণ স্থির বা গতিশীল বস্তুর অবস্থার পরিবর্তন ঘটায় বা ঘটাতে চায় তাকে বল বলে ।
(খ) নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র অনুসারে, প্রত্যেক ক্রিয়ারই একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে। বলদুটির একটিকে ক্রিয়া বললে অপরটিকে প্রতিক্রিয়া বলে এবং একসাথে বলদুটিকে ক্রিয়া- প্রতিক্রিয়া বলে ।
(গ) ধরি, বন্দুকের পশ্চাৎ বেগ V
গুলির বেগের দিক ধনাত্মক বিবেচনা করি ।
ভরবেগের নিত্যতা সূত্র অনুসারে আমরা জানি,
M V + m v = 0
V = (-mv)/M = (-.02*3000)/4 = – 1.5 m/s
বন্দুকের পশ্চাৎ বেগ 1.5 m/s
(ঘ) ভরবেগের নিত্যতা সূত্র অনুসারে, দুই বা ততোধিক বস্তুতে ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া ছাড়া আর কোন বাহ্যিক বল ক্রিয়া না করলে বস্তুগুলোর মোট রৈখিক ভরবেগের কোন পরিবর্তন হয় না ।
আবার, ভরবেগের সংজ্ঞানুসারে, ভরবেগ = ভর X বেগ
বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার পূর্বের মোট ভরবেগঃ
বন্দুকের ভরবেগ, M V = 4 *0 = 0 kgm/s
গুলির ভরবেগ, mv = 0.02 * 0 =0 kgm/s
সুতরাং বন্দুকের ও গুলির ভরবেগের সমষ্টি = M V + mv = 0 kgm/s
বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার পরের মোট ভরবেগঃ
বন্দুকের ভরবেগ, M V = 4 * (-1.5) = – 6 kgm/s
গুলির ভরবেগ, mv = 0.02 * (300) = 6 kgm/s
সুতরাং বন্দুকের ও গুলির ভরবেগের সমষ্টি = M V + mv = – 6 kgm/s + 6 kgm/s = 0 kgm/s
সুতরাং গানিতিক বিশ্লেষণ হতে দেখা যায়, বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার পূর্বের ভরবেগ = বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার পরের ভরবেগ

3194 Total Views 2 Views Today