৯ম শ্রেণীর পড়াশোনা

অধ্যায়-৩

প্রিয় শিক্ষার্থী, আজ পদার্থবিজ্ঞান অধ্যায়-৩ থেকে একটি সৃজনশীল প্রশ্নোত্তর দেওয়া হলো।

# দুটি বস্তুর ভর যথাক্রমে 30 kg ও 40 kg। বস্তু দুটি একই সরলরেখা বরাবর চলছে। দ্বিতীয় বস্তুটি প্রথম বস্তুর সামনে অবস্থিত। প্রথম বস্তুটি স্থির অবস্থান থেকে 5 m/sec2 সমত্বরণে চলছে এবং দ্বিতীয় বস্তুটি 12.5 m/sec সমবেগে চলছে। 20 sec পর এরা একে অপরের সঙ্গে মিলিত হয়ে একটি বস্তুতে পরিণত হয় এবং 50 m/sec সমবেগে একই দিকে চলতে থাকে।

প্রশ্ন:

ক. ভরবেগ কী?                                            ১

খ. নৌকা থেকে লাফ দিলে তা পিছিয়ে যায় কেন?                  ২

গ. বস্তু দুটি মিলিত হওয়ার আগের মুহূর্তে প্রথম বস্তুর বেগ নির্ণয় করো।   ৩

ঘ. উপরিউক্ত ঘটনা বস্তুর ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।         ৪

উত্তর: ক. ভরবেগ: কোনো বস্তুর ভর ও বেগের গুণফলকে ভরবেগ বলে। এটি একটি ভেক্টর রাশি।

উত্তর: খ. নৌকা থেকে আরোহী যখন লাফ দেয়, তখন লাফ দেওয়ার আগে আরোহী ও নৌকা উভয়ই স্থির থাকে। ফলে, তাদের ভরবেগ শূন্য থাকে। কিন্তু লাফ দেওয়ার ফলে আরোহী বেগপ্রাপ্ত হয় এবং সম্মুখ দিকে এগিয়ে যায়। অর্থাত্, সম্মুখ দিকে একটি ভরবেগপ্রাপ্ত হয়। ভরবেগের নিত্যতা সূত্রানুসারে লাফের পর মোট ভরবেগ শূন্য হবে। তাই দেখা যায়, নৌকা একটি নির্দিষ্ট ভরবেগ নিয়ে পিছিয়ে যায়।

উত্তর: গ. আমরা জানি, v = u + at

                                = 0 + 5 ´ 20  = 100 m/sec.

শেষ বেগ, v = 100 m/sec

এখানে,

       আদি বেগ, u = 0 m/sec

       ত্বরণ, a = 5 m/sec2

       সময়, t = 20 sec

       শেষ বেগ, v = ?  

বস্তুদ্বয় মিলিত হওয়ার ঠিক আগ মুহূর্তে প্রথম বস্তুর বেগ 100 m/sec.

(ঘ) আমরা জানি,

ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে পাই,

m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2

সংঘর্ষের আগে বস্তুদ্বয়ের ভরবেগ = m1u1 + m2u2

                                       = 30 kg ´ 100 m/sec+ 40 kg ´ 12.5 m/sec

                         = 300 kg.m/sec+ 500 kg.m/sec.

                         = 3500 kg.m/sec

এখানে,

       ১ম বস্তুর ভর, m1 = 30 kg

       ২য় বস্তুর ভর, m2 = 40 kg

       ১ম বস্তুর আদি বেগ, u1 = 100 m/sec

       ২য় বস্তুর আদি বেগ, u2 = 12.5 m/sec

       ১ম বস্তুর শেষ বেগ, v1 = 50 m/sec

       ২য় বস্তুর শেষ বেগ, v2 = 50 m/sec  

সংঘর্ষের পরে বস্তুদ্বয়ের ভরবেগ,

                             = m1v1 + m2v2

                             = 30 kg ´ 50 m/sec + 40 kg ´ 50 m/sec

                             = 1500 kg.m/sec + 2000 kg.m/sec

                             = 3500 kg.m/sec.

অতএব, এ ক্ষেত্রে বস্তুদ্বয়ের মধ্যে শুধু ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া ছাড়া অন্য কোনো বল কাজ না করলেও বস্তুদ্বয়ের ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া সংঘটনের আগের ও পরের ভরবেগের সমষ্টি সমান। তাই উদ্দীপকের ঘটনা ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে।

# পরবর্তী অংশ ছাপা হবেআগামীকাল