ভারী পাথর ওঠানোর কার্যকর সরল যন্ত্র লিভার

প্রাথমিক বিজ্ঞান: বিস্তৃত প্রশ্ন

প্রশ্ন: ঘর্ষণ বল ও মাধ্যাকর্ষণ বল কী? এই দুই বল কীভাবে আমাদের দৈনন্দিন জীবনে কাজ করে?

উত্তর: ঘর্ষণ বল হলো এমন একটি বল, যা একটি বস্তুর পৃষ্ঠের ওপর দিয়ে অন্য একটি বস্তুর পৃষ্ঠকে চলতে বাধা দেয়।যখন আমরা কোনো তলে বস্তু সরাতে চাই, তখন তাদের স্পর্শতলে গতির বিপরীত দিকে এই বল তৈরি হয়। অন্যদিকে পৃথিবী প্রতিটি বস্তুকে তার নিজের কেন্দ্রের দিকে যে অদৃশ্য বল দ্বারা আকর্ষণ করে, তাকে মাধ্যাকর্ষণ বল বলা হয়। দৈনন্দিন জীবনে ঘর্ষণ বল আছে বলেই আমরা রাস্তায় পিছলে না গিয়ে হাঁটতে পারি, কলম দিয়ে কাগজে লিখতে পারি এবং দেশলাইয়ের কাঠি জ্বালাতে পারি। মাধ্যাকর্ষণ বলের কারণেই আমরা পৃথিবীর বুকে দাঁড়িয়ে থাকতে পারছি এবং যেকোনো বস্তু ওপর থেকে ছেড়ে দিলে তা মহাশূন্যে না হারিয়ে সরাসরি মাটির দিকে পড়ে যায়। এই দুই বল ছাড়া আমাদের স্বাভাবিক চলাফেরা এবং অস্তিত্ব বজায় রাখা অসম্ভব হতো।

প্রশ্ন: মসৃণ ও অমসৃণ পৃষ্ঠে বল গড়িয়ে দেওয়ার ফলে বলটি ভিন্ন ভিন্ন দূরত্ব অতিক্রম করে। এর কারণ ব্যাখ্যা করো।

উত্তর: মসৃণ ও অমসৃণ পৃষ্ঠে বলের ভিন্ন দূরত্ব অতিক্রম করার প্রধান বৈজ্ঞানিক কারণ হলো ঘর্ষণ বলের তারতম্য। মসৃণ মেঝে বা পৃষ্ঠের তলগুলো বেশ সমান থাকে, ফলে সেখানে গতির বিপরীতে কাজ করা ঘর্ষণ বল অনেক কম হয়। এ কারণে বলটি অনেক দূর পর্যন্ত গড়িয়ে যায় এবং থামতে বেশি সময় নেয়। কিন্তু খেলার মাঠ বা ঘাসের মতো অমসৃণ পৃষ্ঠ অনেক বেশি খসখসে হয়, যার ফলে সেখানে প্রবল ঘর্ষণ বল উৎপন্ন হয়। এই শক্তিশালী বাধা বলের গতিকে দ্রুত কমিয়ে দেয় এবং বলটি অল্প দূরত্ব অতিক্রম করেই থেমে যায়। সুতরাং পৃষ্ঠ যত মসৃণ হবে, ঘর্ষণ তত কম হবে এবং বস্তু তত বেশি দূরত্ব অতিক্রম করবে।

প্রশ্ন: একটি ভারী পাথর ওঠাতে বলা হলো, তাহলে আমরা কোন ধরনের সরল যন্ত্র ব্যবহার করব? কেন?

উত্তর: একটি ভারী পাথর ওঠানোর জন্য সবচেয়ে কার্যকর সরল যন্ত্র হলো ‘লিভার’। লিভারের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে একটি নির্দিষ্ট ভিত্তি বা পেনসিলের সাহায্যে খুব সামান্য শক্তি প্রয়োগ করে অনেক ভারী বস্তু সহজেই তোলা সম্ভব হয়। আমরা এটি ব্যবহার করব। কারণ, লিভার আমাদের যান্ত্রিক সুবিধা প্রদান করে, যা আমাদের পেশিশক্তির চেয়ে অনেক গুণ বেশি বল তৈরি করতে পারে। যদি আমরা ভিত্তিটিকে বা ফালক্রামকে পাথরের যত কাছে রাখব, পাথরটি সরানো তত বেশি সহজ হবে। সরল যন্ত্র আমাদের কাজকে সহজ, দ্রুত ও কার্যকর করে তোলে বলে ভারী কাজের জন্য লিভার ব্যবহার করা সবচেয়ে বুদ্ধিমানের কাজ।

প্রশ্ন: মনে করো, বিদ্যালয়ের বিজ্ঞান মেলায় ‘ঘর্ষণ বল’ ও ‘মাধ্যাকর্ষণ বল’ নিয়ে একটি প্রদর্শনী করতে হবে। দুটি বলের বৈশিষ্ট্য ও পার্থক্য দর্শকদের সামনে উপস্থাপন করার জন্য একটি পরিকল্পনা লেখো।

উত্তর: বিদ্যালয়ের বিজ্ঞান মেলায় প্রদর্শনীটি আকর্ষণীয় করতে আমি দুটি পৃথক বিভাগ বা জোন তৈরি করব। প্রথম বিভাগে ‘ঘর্ষণ বল’ বোঝানোর জন্য একটি মসৃণ টাইলস এবং একটি অমসৃণ কাঠের তক্তা রাখব, যার ওপর দিয়ে ছোট গাড়ি চালিয়ে দর্শকদের ঘর্ষণের পার্থক্য দেখাব। সেখানে একটি চার্ট থাকবে, যেখানে চাকার খাঁজকাটা হওয়ার কারণ এবং ঘর্ষণের সুবিধা–অসুবিধা লেখা থাকবে।
দ্বিতীয় বিভাগে ‘মাধ্যাকর্ষণ বল’ প্রদর্শনের জন্য একটি উচ্চতা থেকে বিভিন্ন ওজনের বস্তু, যেমন বল, পেনসিল ও পালক ফেলে দেখাব যে সবই মাটির দিকে পড়ছে। দর্শকদের বোঝাব যে ঘর্ষণ বল কেবল সংস্পর্শে থাকলে কাজ করে, কিন্তু মাধ্যাকর্ষণ বল বস্তু থেকে দূরে থাকলেও কাজ করে। পরিশেষে, একটি তুলনামূলক তালিকার মাধ্যমে দর্শকদের সামনে এই দুই প্রাকৃতিক বলের গুরুত্ব তুলে ধরব।

মো. আবু সুফিয়ান, শিক্ষক
আইডিয়াল স্কুল অ্যান্ড কলেজ, ঢাকা