উচ্চতা এবং সম্ভাব্য শক্তি হল সমানুপাতিক পরিমাণ যা একে অপরের উপর প্রভাব ফেলে।
বিভবশক্তি হস্তান্তরযোগ্য পরিমাণ নয়; বস্তুর উচ্চতা এটিকে প্রভাবিত করে। কিভাবে উচ্চতা সম্ভাব্য শক্তি প্রভাবিত করে? উত্তর জানতে, আমাদের এই নিবন্ধে এটি আলোচনা করা যাক.
কিভাবে উচ্চতা সম্ভাব্য শক্তি প্রভাবিত করে
যেহেতু উচ্চতা মূলত প্রভাবিত করে বিভবশক্তি, এটি বস্তুর উচ্চতা থেকে কিছু গড় বিচ্যুতি দেখায়। যখন বস্তুটি বেশি উচ্চতায় থাকে, তখন বস্তুটির উপর সম্ভাব্য শক্তি বেশি থাকে। বস্তুটি নিচের দিকে যেতে শুরু করলে, সম্ভাব্য শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হবে এবং বস্তুটি স্থল স্তরে সম্ভাব্য শক্তি থেকে কাটিয়ে উঠবে।
আপনি যখন বস্তুটিকে উপরের দিকে ঠেলে দেওয়ার চেষ্টা করবেন, তখন উচ্চতা বাড়ার সাথে সাথে আপনি ধাক্কা দিতে অসুবিধা বোধ করবেন। সেই দৃষ্টান্তে, সঞ্চিত সম্ভাব্য শক্তি বেশি। কারণ বিভবশক্তি সর্বাধিক উপলব্ধ শক্তি যা অন্যান্য আকারে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজন। একটি উচ্চ উচ্চতায়, আপনি বস্তু সরানোর জন্য আরো শক্তি প্রয়োজন. তাই উচ্চতা বাড়ার সাথে সাথে সম্ভাব্য শক্তিও বৃদ্ধি পাচ্ছে।
পাহাড়ের চূড়ায় থাকা একটি গাড়ি মাটিতে থাকা গাড়ির চেয়ে বিপুল পরিমাণ সম্ভাব্য শক্তি ধারণ করে। সম্ভাব্য শক্তি আরও উল্লম্ব কারণ গাড়িটি একটি বৃহত্তর উচ্চতায় উন্নীত হয়। যদি গাড়িটি নেমে যায়, তবে উচ্চতা হ্রাসের কারণে এটি সম্ভাব্য শক্তির সর্বাধিক পরিমাণ হারায়। সম্ভাব্য শক্তির ক্ষতি লাভের সাথে মিলে যায় গতিসম্পর্কিত শক্তি যা গাড়ির গতিবেগ বাড়িয়ে দেয়।
উচ্চতা কীভাবে মহাকর্ষীয় সম্ভাবনাকে প্রভাবিত করে শক্তি
আপনি কি কখনও একটি বল উপরের দিকে নিক্ষেপ করেছেন?
যদি হ্যাঁ, আপনি কি লক্ষ্য করেছেন যে বলটি মাটিতে ফিরে আসার তুলনায় উপরের দিকে যাওয়ার সময় একটু ধীরে চলছে?
উপরের ঘটনাটির উত্তর দেওয়ার জন্য, এর সমীকরণটি বিবেচনা করা যাক অভিকর্ষজ বিভব শক্তি,
PE = m*g*h
যেখানে m হল ভর, g হল অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ এবং h হল বস্তুর উচ্চতা।
উপরেরটি বলে যে, সম্ভাব্য শক্তি এবং উচ্চতা একে অপরের সাথে সম্পর্কযুক্ত।
এটা স্পষ্ট যে উচ্চতা বৃদ্ধি, মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি পায়।
যখন কোনো বস্তুকে পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব দ্বারা উত্থাপিত ও পৃথক করা হয়, তখন বস্তুটি মহাকর্ষীয় টানের বিপরীতে অবস্থান করে। তাই বস্তুটিকে তার দিকে আকৃষ্ট করতে আরও শক্তির প্রয়োজন হয়। সঞ্চিত সম্ভাব্য শক্তি এই দৃষ্টান্তে কর্মে এসেছিল। গতিশক্তি হল সম্ভাব্য শক্তির রূপান্তরিত রূপ এবং বস্তুটিকে মাটিতে ফিরিয়ে আনে। তাই উচ্চতা বাড়ার সাথে সাথে বস্তুটি মাটিতে ফিরে আসার জন্য আরও সম্ভাব্য শক্তি ধারণ করে।
অন্য উচ্চতার উদাহরণ যা মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তিকে প্রভাবিত করে এটি একটি রোলার কোস্টারে যাত্রা। কর্ম-শক্তির মধ্যে সম্পর্ক রোলার কোস্টার দ্বারা চিত্রিত হয়, যা বাহ্যিক শক্তির প্রভাবে মোট যান্ত্রিক শক্তিকে কাজে রূপান্তরিত করে। প্রাথমিকভাবে, রোলার কোস্টার একটি বৃহত্তর উচ্চতায় ট্র্যাক লুপের শীর্ষে থাকে।
কোস্টারের ট্রেন গাড়িটি বাঁক, লুপ, আপ এবং ডাউনের মধ্য দিয়ে নামতে শুরু করলে, শুধুমাত্র মাধ্যাকর্ষণ বল একটি অভ্যন্তরীণ শক্তি হিসাবে রোলার কোস্টার গাড়িতে কাজ করে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি এইভাবে কাজ করতে কারণ. শীর্ষে, এটি আরও অবিশ্বাস্য সম্ভাব্য শক্তির অধিকারী, এবং তাই কোস্টার গাড়িটি বল প্রয়োগে দ্রুত নেমে আসে। এর মানে হল যে মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি বৃহত্তর উচ্চতায় বেশি।
কিভাবে দ্বিগুণ উচ্চতা সম্ভাব্য শক্তি প্রভাবিত করে
উচ্চতা দ্বিগুণ হওয়ার সাথে সাথে সিস্টেমের সম্ভাব্য শক্তিও দ্বিগুণ হয়।
এর সমীকরণটি বিবেচনা করুন অভিকর্ষজ বিভব শক্তি, বস্তুর উচ্চতা দ্বিগুণ করা হয়, যাতে সমীকরণটি এভাবে লেখা যায়;
PE = m*g* (2h)
যেহেতু উচ্চতা দ্বিগুণ, নতুন সম্ভাব্য শক্তি হিসাবে দেওয়া হয়
(PE)' = 2 m*g*h
(PE)' = 2 PE
হাতুড়ি এবং পেরেকের উদাহরণ বিবেচনা করুন। কাঠের ব্লকে পেরেক ঠিক করার জন্য একটি হাতুড়ি প্রয়োজন। হাতুড়ি একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা h হতে দিন; পেরেক ঠিক করার জন্য বল প্রয়োজন। কাঠের বোর্ডে ঠিক করতে পেরেকের ওপর কাজ করতে হয়। হাতুড়িতে সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে কারণ এটি কেবল তার অবস্থান পরিবর্তন করেছে। পেরেক ঠিক করার জন্য প্রয়োজনীয় কাজটি তার উচ্চতার কারণে হাতুড়ি দ্বারা করা হয়। যদি উচ্চতা দ্বিগুণ হয়, তাহলে পেরেকের উপর কাজ করার জন্য আরও শক্তি প্রয়োজন। এখন হাতুড়ি কাজটি করার জন্য সম্ভাব্য শক্তি দ্বিগুণ করেছে এবং ব্লকের উপর পেরেক তৈরি করেছে।
সচরাচর জিজ্ঞাস্য
স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি উচ্চতা দ্বারা প্রভাবিত হয়?
হ্যাঁ স্থিতিস্থাপক সম্ভাবনা শক্তি উচ্চতা দ্বারা প্রভাবিত হয়. উচ্চতার প্রভাব নীচে দেওয়া উদাহরণ দ্বারা চিত্রিত করা যেতে পারে।
স্থিতিস্থাপক শরীরের বিকৃতি হয় সম্প্রসারণ দ্বারা বা সংকোচনের ফলে হয় স্থিতিস্থাপক সম্ভাবনা শক্তি. যদি একটি স্প্রিং একটি ক্ল্যাম্পের সাথে উল্লম্বভাবে ঝুলানো হয় এবং দূরত্বে প্রসারিত করা হয়, তবে বিকৃতির পরিমাণ উচ্চতার সমান হতে পারে। এইভাবে আরও বিকৃতি মানে আরও সম্ভাব্য শক্তি।
বিদ্যুৎ উৎপাদন কি সম্ভাব্য শক্তি তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে?
জলপ্রপাতের শীর্ষে, মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি বেশি যা পাহাড়ের নিচে প্রবাহিত হওয়ার জন্য পানির জন্য দায়ী।
একটি জলপ্রপাত সম্ভাব্য শক্তির একটি উপকারী রূপ। যেহেতু জলপ্রপাতের শীর্ষে সম্ভাব্য শক্তি খুব বেশি, এটি আরও বেশি বেগে পড়ে এবং রূপান্তরিত হয় গতিসম্পর্কিত শক্তি. জলপ্রপাতের নীচে একটি টারবাইন স্থাপন করা হলে, টারবাইনের উপর জলপ্রপাতের শক্তি টারবাইনটিকে ঘোরায় এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন করে।
উচ্চতা কি একমাত্র ফ্যাক্টর যা সম্ভাব্য শক্তিকে প্রভাবিত করে?
সম্ভাব্য শক্তি বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয় যেমন ভর, বেগ, ত্বরণ সিস্টেমে সম্ভাব্য শক্তির ধরণের উপর নির্ভর করে।
যেহেতু মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি মূলত বস্তুর ভর দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি বিকৃতির পরিমাণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, এবং বৈদ্যুতিক সম্ভাব্য শক্তি নির্গত চার্জের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে। এইভাবে উচ্চতা হল একটি কারণ যার উপর সম্ভাব্য শক্তি নির্ভর করে।
উচ্চতা তিনগুণ করা কি সম্ভাব্য শক্তিকে প্রভাবিত করে?
উচ্চতা তিনগুণ করা উচ্চতা দ্বিগুণ করার সমান। এটি সম্ভাব্য শক্তির উপরও একই প্রভাব ফেলে।
উচ্চতা তিনগুণ বৃদ্ধি করে, সম্ভাব্য শক্তিও তার মান তিনগুণ বৃদ্ধি করে। আরও সম্ভাব্য শক্তি পেতে উচ্চতা n গুণে বাড়ানো যেতে পারে, কিন্তু আমরা অসীম উচ্চতা অর্জন করতে পারি না কারণ অসীম উচ্চতা মানে বস্তুটিকে মহাকর্ষীয় টান থেকে দূরে থাকতে হবে।
একটি শরীর অসীম সম্ভাব্য শক্তির অধিকারী হতে পারে?
ধ্রুপদী মেকানিক্স শরীরে কাজ করার ক্ষমতা হিসাবে সম্ভাব্য শক্তিকে বলে। কাজ করার জন্য একটি শরীরের অসীম শক্তির অধিকারী হওয়া অসম্ভব।
যদি একটি দেহ অসীম সম্ভাব্য শক্তির অধিকারী হয়, তাহলে হয় শরীরের অসীম ভর থাকে, অথবা দেহটিকে পৃথিবীর ব্যাসার্ধের চেয়ে বেশি উচ্চতায় রাখা হয়। এটি ভর-শক্তি সমতুল্যতার বিপরীত। এইভাবে একটি শরীর অসীম পরিমাণ সম্ভাব্য শক্তির অধিকারী হতে পারে না।
