পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক আইন প্রণয়নকারী প্রথম ব্যক্তি যিনি শাস্ত্রীয় অ-আপেক্ষিক পদার্থবিজ্ঞানে গতিবিদ্যা পরিচালনা করেন তিনি হলেন স্যার আইজ্যাক নিউটন। গতিশীল শক্তি রৈখিক গতিবিদ্যার একটি প্রধান অংশ। গতিবিদ্যা বা গতিশীল বল প্রয়োগের কিছু উদাহরণ নিম্নরূপ:

আসুন আমরা গতিশীলতার উদাহরণ সম্পর্কে বিস্তারিত জানি।

ডায়নামিক্সের উদাহরণ

ডায়নামিক ফোর্স বলতে এমন ধরনের বলকে বোঝায় যা কোনো বস্তুকে তার আকৃতি, আকার, অবস্থান, গতি বা দিক পরিবর্তন করতে বা পরিবর্তন করতে সক্ষম করে। গতিশীল শক্তি সময়ের উপর নির্ভর করে। ডাইনামিক ফোর্স দিন দিন ক্রিয়াকলাপ বা ঘটনাগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেমন:

1. ভূমিকম্প

ভূমিকম্পের ঘটনা ঘটে যখন পৃথিবীর টেকটনিক প্লেটগুলি তাদের মূল অবস্থান থেকে স্থানচ্যুত হয় এবং একে অপরের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়। টেকটনিক প্লেটের এই সংঘর্ষ সিসমিক তরঙ্গ গঠনের দিকে নিয়ে যায়। টেকটোনিক প্লেটের এই আন্দোলন পৃথিবীর কোরের ভিতরে ঘটে তবে এই সংঘর্ষের প্রভাব পৃষ্ঠের উপরও দেখা যায় যেখানে ঘর, ভবন, গাছ, খুঁটি ইত্যাদি বস্তু কাঁপতে শুরু করে। পৃথিবীর পৃষ্ঠে এই আন্দোলন সিসমিক বল দ্বারা সৃষ্ট হয় যা এক ধরনের গতিশীল শক্তি।

2. গাড়ির চলাচল

একটি গাড়ির ইঞ্জিন একটি চালিকা শক্তি সরবরাহ করে যা গাড়িকে ত্বরান্বিত করতে এবং এগিয়ে যেতে সাহায্য করে। গাড়ির ইঞ্জিনের এই চালিকাশক্তি হল গতিশীল শক্তির একটি ফর্ম যা গাড়ির উপর তার অবস্থানকে সময়ের সাথে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে পরিবর্তন করতে সাহায্য করে। গতিশীল শক্তিগুলি সময়-নির্ভর অর্থাৎ অবস্থানের পরিবর্তন সময়ের সাথে সাথে ঘটে।

3. একটি ক্রিকেট বল আঘাত

একজন বোলার ব্যাটসম্যানের দিকে একটি নির্দিষ্ট গতিতে একটি ক্রিকেট বল নিক্ষেপ করে। ব্যাটসম্যান ব্যাটিং দ্বারা আগত বলকে আঘাত করে এবং তার অবস্থান, দিক এবং গতি পরিবর্তন করে। ব্যাটসম্যানের সাহায্যে বলের উপর ব্যাটসম্যান যে বল প্রয়োগ করেন তা একটি গতিশীল শক্তি।

4. একটি ধাতু হাতুড়ি

ধাতু গরম এবং আঘাত পদ্ধতি দ্বারা বিভিন্ন আকার এবং আকারে edালাই করা হয়। ধাতুগুলি নমনীয় এবং নমনীয় প্রকৃতির। একটি ধাতুর কাঁচা টুকরোকে একটি চাদর বা তারে রূপান্তর করার জন্য একটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয় এবং একটি শক্ত বস্তুর সাহায্যে একটি নির্দিষ্ট বল দিয়ে বারবার ধাতুর পৃষ্ঠকে আঘাত করা হচ্ছিল। বাহিত শক্তি ধাতুর আকৃতি পরিবর্তন করতে সাহায্য করে এবং তাই এটি একটি গতিশীল শক্তি।

5. একটি বস্তু নিক্ষেপ।

আমরা ব্যবহার করে একটি বস্তু নিক্ষেপ পেশী শক্তি আমাদের শরীরে। বস্তু নিক্ষেপ করার পর সময়ের সাথে সাপেক্ষে তার গতি পরিবর্তন করে। এই পেশী শক্তি আমাদের শরীর দ্বারা প্রয়োগ করা হয় গতিশীল শক্তির একটি রূপ। এটি নিউটনের গতির প্রথম সূত্র দ্বারা প্রমাণ করা যেতে পারে যা বলে যে একটি বস্তু বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ ছাড়া তার গতি পরিবর্তন করতে পারে না।

6. একটি বেলুন স্ফীত করা

বেলুন ইলাস্টিক রাবার ঝিল্লি দিয়ে গঠিত। একটি বেলুন স্ফীত করার জন্য, আমরা বায়ু দিয়ে একটি বেলুন ভর্তি করে ইলাস্টিক ঝিল্লিতে বল প্রয়োগ করি। বেলুনের দেয়ালে লাগানো শক্তি তার আকৃতি এবং আকার পরিবর্তন করে এবং তাই এটি একটি গতিশীল শক্তি।

7. দুধ মন্থন

দুধ মন্থনের প্রক্রিয়ায় ব্লেন্ডার, মিক্সার বা এমনকি চামচ ব্যবহার করে ম্যানুয়ালি উচ্চ গতিতে দুধ ঘুরানো জড়িত। একটি নির্দিষ্ট সময় পর, স্পিনিং ক্রিম দুধ থেকে আলাদা হয়ে উঠে আসে। ক্রমাগত ঘূর্ণন গতি দুধের অবস্থা তরল থেকে আধা-তরলতে পরিবর্তন করে। অতএব, আমরা বলতে পারি যে দুধ ঘুরানোর জন্য যে শক্তি প্রয়োগ করা হয়েছিল তা এক ধরণের গতিশীল শক্তি।

এখন, আসুন একটি ভাল বোঝার জন্য "গতিবিদ্যা" শব্দটি সম্পর্কে বিস্তারিত দেখুন.

ডায়নামিক্স শব্দটি শাস্ত্রীয় মেকানিক্সের একটি ক্ষেত্রকে বোঝায় যা বাহিনীর অধ্যয়ন এবং গতিতে শক্তির প্রভাব নিয়ে কাজ করে। গতিশীলতার দুটি প্রধান প্রকার হল:

রৈখিক গতিবিদ্যা:

লিনিয়ার ডায়নামিক্স শব্দটি এমন বস্তুর ক্ষেত্রে সত্য বলে ধরা হয় যা সরলরেখায় প্রচার বা চলাচল করে অর্থাৎ রৈখিক গতি সম্পন্ন বস্তু। গাণিতিকভাবে, রৈখিক গতিবিদ্যা রৈখিক বীজগণিত সমীকরণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।

রৈখিক গতিশীলতার অধীনে যে পরিমাণগুলি পড়ে তা হল বল (ভর এবং ত্বরণের উৎপাদন), জড়তা বা ভর, ​​বেগ (অর্থাত্ প্রতি ইউনিট সময় স্থানচ্যুতি), স্থানচ্যুতি (দূরত্বের একই ইউনিটে), ত্বরণ (প্রতি ইউনিট সময় প্রতি বর্গ), এবং ভরবেগ (ভর এবং বেগের পণ্য)। বেশিরভাগ রৈখিক গতিবিদ্যা গণনার জন্য, নেওয়া বস্তুটি ইএ বিন্দু আকারের কণা হিসাবে বিবেচিত হয় যার ভর এক বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত থাকে। অন্য কথায়, আমরা বলতে পারি যে সমস্ত শক্তি সেই নির্দিষ্ট বস্তুর ভরের কেন্দ্রে কাজ করে। 

লিনিয়ার ডাইনামিক্স এবং লিনিয়ার মোশন মূলত স্যার আইজ্যাক নিউটনের গতির তিনটি আইন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়:

প্রথম আইন- বিশ্রামে থাকা একটি বস্তু বিশ্রামে থাকে যতক্ষণ না কোনো বাহ্যিক শক্তি তার উপর কাজ করে। গতিশীল একটি বস্তু একটি থাকার গতিশীল হতে অবিরত ধ্রুব বেগ যতক্ষণ না এবং যতক্ষণ না একটি বহিরাগত শক্তি এটির উপর কাজ করে।

Iঅন্য কথায়, আমরা বলতে পারি যে একটি বস্তুর বাহ্যিক শক্তি নেই যার উপর কাজ করছে তা হয় বিশ্রামে থাকতে পারে অথবা এক গতিতে স্থির গতিতে এক দিকে থাকতে পারে।

দ্বিতীয় আইন- একটি চলমান বস্তুর ত্বরণ নিষ্ক্রিয় বাহ্যিক শক্তির দিকে পরিচালিত হয় যা তার উপর কাজ করে।

ত্বরণকে বলা হয় কোন বস্তুর উপর কাজ করা নিট বাহ্যিক শক্তির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং বস্তুর ভরের বিপরীত আনুপাতিক। দ্বিতীয় আইনটি সংজ্ঞায়িত করার আরেকটি উপায় হল যে একটি বস্তুর রৈখিক গতি পরিবর্তনের হার বস্তুর উপর কাজ করা নিট বাহ্যিক শক্তির সমতুল্য। গাণিতিকভাবে এটিকে উপস্থাপন করা যেতে পারে চ = মা & dp/dt = F_নেট.

তৃতীয় আইন- প্রতিটি ক্রিয়ার একটি সমান এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে।

এর মানে হল যে একটি বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করে একটি জোড়ার আকারে আসে যা প্রকৃতিতে সমান এবং বিপরীত। আমরা বলতে পারি যে, যদি কোন বস্তু P অন্য বস্তু Q- তে বল প্রয়োগ করে তাহলে বস্তু Q এছাড়াও P- এর বিপরীত দিকের সমান পরিমাণ শক্তি প্রয়োগ করছে গাণিতিকভাবে 10 কে F হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে_p = - চ_q.

** এটি লক্ষ করা উচিত যে আইজ্যাক নিউটনের গতির তিনটি আইন শুধুমাত্র একটি জড় রেফারেন্স ফ্রেমে বৈধ। 

অরৈখিক/ঘূর্ণনশীল গতিবিদ্যা:

ননলিনিয়ার রোটেশনাল ডায়নামিক্স শব্দটি এমন বস্তুর জন্য সত্য বলে বিবেচিত হয় যা ঘূর্ণায়মান বা বাঁকা পথে প্রচার বা চলাচল করে। ঘূর্ণন গতিবিদ্যা দ্বারা বর্ণিত শারীরিক পরিমাণ হল টর্ক (বল ভেক্টর এবং অবস্থান ভেক্টরের ক্রস পণ্য), কৌণিক স্থানচ্যুতি (ডিগ্রী বা রেডিয়ানে), জড়তা বা ঘূর্ণন জড়তার মুহূর্ত (বস্তুর ভরের গুণফল এবং বস্তুর কেন্দ্র এবং রেফারেন্স অক্ষের মধ্যে দূরত্বের বর্গ), কৌণিক ত্বরণ (প্রতি একক সময় বর্গক্ষেত্রে আচ্ছাদিত রেডিয়ান), কৌণিক বেগ (প্রতি একক সময় আচ্ছাদিত রেডিয়ান), এবং কৌণিক ভরবেগ (জড়তা এবং কৌণিক বেগের মুহূর্ত)।

ঘূর্ণমান গতিবিদ্যা গতির পরিবর্তিত তিনটি আইন দ্বারাও নিয়ন্ত্রিত হতে পারে:

প্রথম আইন- বিশ্রামে থাকা বস্তুর বিশ্রামে থাকার প্রবণতা থাকে এবং একটি ঘূর্ণায়মান বস্তুর সাথে ঘূর্ণন চালিয়ে যাওয়ার প্রবণতা থাকে। ধ্রুবক কৌণিক বেগ যতক্ষণ না বস্তুটি কিছু নেট বাহ্যিক টর্ক অনুভব করে। 

দ্বিতীয় আইন: সার্জারির কৌণিক ত্বরণ একটি বস্তুর নেট এক্সটার্নাল টর্কের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। বস্তুর জড়তার মুহূর্ত এবং তার কৌণিক ত্বরণ বিপরীত সমানুপাতিক। গাণিতিকভাবে, এটি সমীকরণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় = Iα। আমরা এটাও বলতে পারি যে কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার বস্তুকে কাজ করে নিট বহিরাগত টর্ক দেয়।

তৃতীয় আইন- প্রতিটি ক্রিয়ার একটি সমান এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে। এই ক্ষেত্রে, আমরা একটি বস্তুর উপর ক্রিয়া হিসাবে ব্যবহৃত টর্ক সম্পর্কে কথা বলছি।

গতিবিদ্যার নীতি কি?

সাধারণত, গবেষকরা এবং বিজ্ঞানীরা যারা গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করেন তারা সময়ের সাথে শারীরিক ব্যবস্থায় ঘটে যাওয়া পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করেন এবং তারপরে সেই পরিবর্তনের কারণ বিশ্লেষণ করেন।

স্যার আইজ্যাক নিউটন দ্বারা বিকশিত যান্ত্রিক পদ্ধতি পর্যবেক্ষণ ও বিশ্লেষণ করে গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করা হয় গতিবিদ্যা নিউটন দ্বারা বিকশিত মৌলিক শারীরিক আইন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। গতিশীলতা অধ্যয়নের ক্ষেত্রে নিউটন প্রদত্ত গতির দ্বিতীয় আইনটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যাইহোক, এই কারণে যে, গতির তিনটি আইনই কিছুটা হলেও পরস্পর সম্পর্কযুক্ত, আমাদেরকে একটি সিস্টেমের গতিশীলতা পর্যবেক্ষণ করার সময় তিনটি আইনই বিবেচনায় নিতে হবে।

ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের ক্ষেত্রে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ দ্বারা একটি সিস্টেমের গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করা হয়। একটি শাস্ত্রীয় ব্যবস্থায়, গতিবিদ্যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম এবং মেকানিক্স উভয়ের সংমিশ্রণকে অন্তর্ভুক্ত করে যা ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ, নিউটনের আইন এবং লরেন্টজ বল একসাথে বর্ণনা করে। 

Lorentz বল কি?

লরেন্টজ ফোর্স ক্লাসিয়াল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম স্টাডিজের একটি বড় অংশকে নির্দেশ করে।

একটি চার্জিত কণা q এর প্রভাবে v বেগের সাথে চলার সময় যে বলটি অনুভব করে চৌম্বক ক্ষেত্র বি এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E কে লরেন্টজ বল বলা হয়। লরেন্টজ ফোর্সের নামকরণ করা হয়েছে ডাচ পদার্থবিদ হেন্ড্রিক এ লরেন্টজের নামে। আধানযুক্ত কণা একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল F (অর্থাৎ লরেন্টজ বল) অনুভব করে যা F = qE + qv × B সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ কি?

জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েল লরেন্টজ ফোর্স ল, ক্লাসিক্যাল অপটিক্স, ইলেকট্রিক্যাল সার্কিট, এবং ক্ল্যাসিক্যাল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের ভিত্তির আইন একত্রিত করে জোড়া আংশিক ডিফারেনশিয়াল ইকুয়েশনের একটি সেট প্রণয়ন করেন। এই সমীকরণগুলো এখন ম্যাক্সওয়েলের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক্স সমীকরণ নামে পরিচিত। 

চারটি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক্সের ক্ষেত্র পরিচালনা করে: 

1. জন্য গাউস আইন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র- এটি বলে যে যদি আমরা একটি এলাকার উপর বহির্গামী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E কে সংহত করি, ফলাফলটি স্থানটির ব্যাপ্তিযোগ্যতা দ্বারা বিভক্ত আয়তনের ভিতরে মোট চার্জ Q এর সমান।

2. চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য গাউসের আইন- এটি বলে যে একটি ঘেরা এলাকার উপর চৌম্বক ক্ষেত্র B এর অবিচ্ছেদ্য অংশ শূন্যের সমান। 

3. ফ্যারাডে ম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের নিয়ম- এটি বলে যে একটি বন্ধ লাইনের উপর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অবিচ্ছেদ্য অংশ যেমন একটি তারের সার্কিটের চারপাশে মোট ভোল্টেজের পরিবর্তন দেয়। এই ভোল্টেজ সার্কিট জুড়ে পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা উৎপন্ন হয়। 

4. ম্যাক্সওয়েলের স্থানচ্যুতি স্রোতের সাথে অ্যাম্পিয়ারের আইন- এটি একটি সার্কিটের চারপাশে মোট চৌম্বকীয় শক্তি সরবরাহ করে যা সার্কিটের মাধ্যমে বর্তমানের পরিপ্রেক্ষিতে স্থানান্তরিত কারেন্টের কারণে সৃষ্ট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে।

আমরা আশা করি এই পোস্টটি পদার্থবিজ্ঞানে গতিবিদ্যার উদাহরণ সম্পর্কিত সমস্ত প্রয়োজনীয় তথ্য উপস্থাপন করেছে।