ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ: সম্পূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি এবং তথ্য

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ প্রতিনিধিত্ব করে যে কীভাবে শরীর ধ্রুব বেগের সাথে ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের উপর চলে।

যখন পৃষ্ঠ ঘর্ষণহীন হয়, তখন চলমান কোন নেট বল এর গতিকে থামায় না। তাই শরীর একই বেগে চলতে থাকে। এই কারণেই আমরা "ঘর্ষণহীন" কে "থেমে না চলা" হিসাবে ব্যাখ্যা করি। কোনো ত্বরণ না হওয়া ঘটনাকে 'ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ' বলা হয়।

যখন দুটি দেহ একে অপরের সাথে স্লাইড করার জন্য ত্বরান্বিত হয়, তারা তাদের পৃষ্ঠের সংস্পর্শের বিন্দুতে বিরোধী শক্তিকে অনুভব করে যা তাদের ত্বরান্বিত করে। বিরোধী শক্তির মধ্যে একটি হল ক স্বাভাবিক বল যেটি পৃষ্ঠের উপর লম্বভাবে কাজ করে এবং অন্যটি হল a ঘর্ষণ বল যা পৃষ্ঠের স্পর্শক কাজ করে। এই বিরোধী শক্তিগুলি শরীরের অভ্যন্তরীণ কণাগুলিতে শক্তি সরবরাহ করে যা তাদের আন্তঃপরমাণু দূরত্ব পরিবর্তন করে, যা শরীরের গতিকে ত্বরান্বিত করে। 

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের দেহগুলি বিকৃত হয় না কারণ তাদের গতির সময় তাদের আন্তঃপরমাণু দূরত্ব একই থাকে। এই ধরনের ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে, ঊর্ধ্বমুখী স্বাভাবিক বল কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যায়। ফলস্বরূপ, চলমান শরীরের অভিজ্ঞতা শূন্য টর্ক বা এর কেন্দ্র সম্পর্কে শূন্য বল। এই কারণেই নেট ফোর্স শরীরের গতি কমাতে বা ত্বরান্বিত করতে পারে না এবং শরীরের ঘূর্ণন এবং অনুবাদগত গতি পরিবর্তন করা যায় না।

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ
বলের ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ

এখন থেকে, যদি শরীরটি ঘর্ষণীয় পৃষ্ঠের উপর চলে যায়, তবে এটি ত্বরণ বা গতির পরিবর্তন ছাড়াই চিরতরে নড়াচড়া করবে।

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ বনাম রুক্ষ পৃষ্ঠ
ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ
ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ বনাম রুক্ষ পৃষ্ঠ (ক্রেডিট: Shutterstock)

আরও পড়ুন সম্পর্কে আনত সমতল ত্বরণ.

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের ত্বরণ কী?

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের ত্বরণ হল প্রতিক্রিয়া বলের অনুপস্থিতিতে শরীরের চিরস্থায়ী গতি।

যে কোন পৃষ্ঠের ত্বরণ হল পৃষ্ঠ দ্বারা প্রয়োগ করা শক্তি পরিমাপ. ঘর্ষণ বল, যা গতি থামাতে অনুমিত হয়, ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে নির্মূল হয়। যেহেতু শরীরের উপর নেট শক্তি শূন্য হয়ে যায়, তাই ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের ত্বরণও শূন্য।

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের ত্বরণ
ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ
বিভিন্ন সারফেসে ত্বরণ

As নিউটনের গতির প্রথম সূত্র রাজ্যগুলি - প্রয়োগ করা পেশী শক্তি শরীরকে সমান গতিতে বলের দিকে যেতে বাধ্য করে। হিসাবে নিউটনের গতির দ্বিতীয় আইন রাজ্যগুলি - শরীর ত্বরিত হয়, প্রয়োগের সমতুল্য পেশীবহুল বল।  

F= মা ……………(*)

প্রথম আইনের বিপরীতে, দ্বিতীয় আইনটিও ব্যাখ্যা করে যে পরিস্থিতি কী বস্তুর উপর নিট বল শূন্য নয়. তার মানে বিভিন্ন শক্তি একটি বস্তুর বিভিন্ন ত্বরণ উৎপন্ন করে। 

As নিউটাউনের গতির তৃতীয় সূত্র বলা হয়েছে - যখন দুটি পৃষ্ঠের মধ্যে ঘর্ষণ ঘটে তখন অন্য দেহের পৃষ্ঠ দ্বারা প্রয়োগ করা শক্তির জন্য একটি প্রতিক্রিয়া বল থাকে। 

"দ্য ঘর্ষণজনিত বল স্বাভাবিক বলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। "

FFric  = μFN

যেখানে, μ হল ঘর্ষণ সহগ.

যখন আমরা বিভিন্ন উপায়ে পৃষ্ঠকে মসৃণ করি, তখন আমরা পৃষ্ঠের ঘর্ষণ μ এর সহগ কমিয়ে দেই যা পৃষ্ঠের রুক্ষতার উপর নির্ভর করে। এই ধরনের ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে, শরীরের উপর শুধুমাত্র স্বাভাবিক বল কাজ করে কিন্তু যখন শরীর পিছলে যেতে শুরু করে তখন তার গতির সাথে কাজ করে। কোন প্রতিক্রিয়া শক্তি শরীরের গতি প্রতিহত করতে পারে না. এই জন্য দ্য শরীর অনুভূমিক দিকে বা প্রয়োগ করা শক্তির পথ বরাবর চলে ধ্রুব বেগ ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের উপর। 

যেমনটি নিউটনের গতির সূত্র, শরীর স্থায়ীভাবে ধ্রুবক গতির সাথে সরে যাবে, আমরা এটিতে সামান্য পরিমাণ শক্তি প্রয়োগ না করলে। সাধারণত, ঘর্ষণ শক্তি স্থির গতির বিরোধিতা করে। কিন্তু ক ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ, যাইহোক, গতি প্রতিরোধ করার কোন শক্তি নেই. যে শরীরের উপর এবং উপর ভ্রমণ করা হবে. 

আরও পড়ুন সম্পর্কে নিউটনের গতির সূত্র।

কিভাবে একটি ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ প্রভাবিত করে?

ঘর্ষণীয় পৃষ্ঠটি গতির বিরোধিতাকারী ঘর্ষণ শক্তিকে নির্মূল করে শরীরের ত্বরণকে প্রভাবিত করে।

যখন শরীর রুক্ষ পৃষ্ঠের উপর স্লাইড করে, তখন ঘর্ষণ বলের কারণে বিশ্রাম নিতে দ্রুত গতি কমে যায়। কিন্তু ঘর্ষণ শক্তি দূর করার জন্য যদি আমরা পৃষ্ঠকে মসৃণ করি, তাহলে শরীর আরও দূরে সরে যায়। এভাবেই ঘর্ষণীয় পৃষ্ঠ অবিরামভাবে সোজা পথে স্লাইড করার জন্য শরীরের ত্বরণকে প্রভাবিত করে।

ধরুন আমরা একটি টেবিলের উপর বিশ্রামরত ব্লকের উপর ধাক্কা বল প্রয়োগ করি। প্রথমে, ধাক্কা শক্তির কারণে ব্লকটি টেবিলের পৃষ্ঠে স্লাইড হবে, কিন্তু কিছু সময়ের পরে এটি বন্ধ হয়ে যায় টেবিল থেকে ঘর্ষণ বল. বিভিন্ন ধরনের ঘর্ষণ বল - যেমন সহচরী ঘর্ষণ এবং ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ, শরীরের গতির বিরোধিতা করুন এবং শরীরকে পিছলে যাওয়া বন্ধ করুন। 

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণকে প্রভাবিত করে
ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ
ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণকে প্রভাবিত করে

যদি আমরা টেবিলের পৃষ্ঠকে মসৃণ করি, তাহলে ব্লকের মধ্যে অতিবাহিত সময় স্লাইড হতে শুরু করবে এবং বাকিটা বাড়বে। ধরুন টেবিলের পৃষ্ঠটি এমন ঘর্ষণহীন হয়ে যায় যে এর ঘর্ষণ প্রায় নগণ্য হয়ে যায়। সেক্ষেত্রে, ব্লকটি বৃহত্তর দূরত্বের জন্য কোন শক্তির প্রয়োজন ছাড়াই একটি সরল পথ ধরে স্লাইড করতে এগিয়ে যায়।

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠটি কোনও বস্তুকে ত্বরণের অনুমতি দেয় না যদি না আমরা বাহ্যিক ভারসাম্যহীন বল দিয়ে তাদের ত্বরণ করি।. যেমন, ড্রপিং। ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের সমান্তরালে নিযুক্ত অন্য যেকোন বল শরীরকে পিছলে ফেলবে কারণ ঘর্ষণ বল অনুপস্থিত। চলমান শরীর ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে কোনও পার্শ্বপথে চলাচল করতে পারে না।

একটি ঘর্ষণহীন সমতল বাস্তব জীবনে বিদ্যমান নয়. এর অস্তিত্ব না থাকা সত্ত্বেও, একটি ঘর্ষণহীন বিমানের রাস্তা, মোটর এবং ইঞ্জিন ইত্যাদির নকশায় উল্লেখযোগ্য মূল্য রয়েছে।

আরও পড়ুন সম্পর্কে স্লাইডিং ঘর্ষণ.

ঘর্ষণহীন ঢালে একটি বস্তুর ত্বরণ কিভাবে খুঁজে পাওয়া যায়?

একটি ঘর্ষণহীন উপর ত্বরণ মাধ্যাকর্ষণ শক্তির সমাধান করে ঢাল নির্ধারণ করা হয় বস্তুর উপর দুটি উপাদানে বিভক্ত।

ঘর্ষণহীন ঢালে, একটি বস্তু সমতলের সমান্তরালে চলে। স্বাভাবিক বল এবং মহাকর্ষীয় লম্ব উপাদান একে অপরকে বাতিল করে কারণ উভয় শক্তি একই দিকে থাকে। তাই, শুধুমাত্র মহাকর্ষীয় সমান্তরাল উপাদান ঘর্ষণহীন ঢালে একটি বস্তুকে ত্বরান্বিত করে।

যে কোনো বস্তু একটি ঝুঁকে থাকা সমতলের ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে ত্বরিত হয়। আমরা হয় এর ত্বরণ পরিমাপ করতে পারি অথবা ঢাল থেকে নেমে আসা ওজনের উপাদান নির্ণয় করে এবং বাস্তবায়ন করতে পারি। নিউটনের গতির দ্বিতীয় আইন.

যখন কোন বস্তু ঘর্ষণহীন ঢালে স্লাইড করে, তখন একটি পৃষ্ঠ দ্বারা স্বাভাবিক বল N এর উপর প্রয়োগ করা হয় এবং মহাকর্ষীয় বল পৃথিবী দ্বারা প্রয়োগ করা হয়, যা বস্তুর ওজন। স্বাভাবিক বল লম্ব, এবং মহাকর্ষ বল উল্লম্বভাবে পৃষ্ঠের নিচের দিকে.

যেহেতু ঢালটি ঘর্ষণহীন, তাই একটি বস্তু ঢাল বরাবর ত্বরান্বিত হয় এবং এটি অগ্রগতির সাথে সাথে তার পৃষ্ঠের সমান্তরালে আরও সংযত হয়। অতএব, নেট বল, যেমন স্বাভাবিক বল N এবং মহাকর্ষীয় বলের y- উপাদান (mgcosθ), ঢালের লম্ব, অবশ্যই শূন্য হতে হবে। ফলস্বরূপ, মাধ্যাকর্ষণ শক্তির (mgsinθ) শুধুমাত্র x-কম্পোনেন্টটি ঢালের সমান্তরাল - একটি ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে একটি বস্তুকে ত্বরান্বিত করে।

F = mgsinθ …………..(1)

সমীকরণ তুলনা (*) এবং (২০১০), আমরা পেতে

ma = mgsinθ

a = gsinθ ………………(১৩)

যেখানে θ হল বাঁক কোণ এবং g হল মাধ্যাকর্ষণ বলের প্রভাবে গতি বৃদ্ধি বা মহাকর্ষ বল দ্বারা উত্পাদিত ত্বরণ। 

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে, mgsinθ একটি বস্তুকে ত্বরান্বিত করার জন্য বল প্রয়োজন, যা gsinθ এর সমানভাবে ত্বরণ করবে।

ঘর্ষণহীন ঢালে ত্বরণ
ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ ত্বরণ
ঘর্ষণহীন ঢালে ত্বরণ

ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠগুলিতে সীমাবদ্ধ ঘটনাগুলি পরীক্ষা করে, আমরা এটিও লক্ষ্য করতে পারি

  • অনুভূমিক ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ বরাবর কোন বল নেই কারণ ঝুঁকে থাকা কোণ θ শূন্য। 
  • একটি উল্লম্ব ঘর্ষণীয় পৃষ্ঠ বরাবর বল হল মিলিগ্রাম হিসাবে আনত কোণ θ = 90°। 

আরও পড়ুন সম্পর্কে বাহিনীর প্রকারভেদ।

ঘর্ষণহীন র‌্যাম্পের নিচে পিছলে থাকা বস্তুর ত্বরণ কী?

একটি ঘর্ষণহীন র‌্যাম্পের নিচে পিছলে যাওয়া বস্তুর ত্বরণ অভিকর্ষ মানের কারণে ত্বরণের চেয়ে ছোট। 

একটি আনত র‌্যাম্পের ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে একটি বস্তুর ত্বরণ gsinθ এর সমান। র‌্যাম্পের সম্ভাব্য কোণ রয়েছে 0< θ<90°, মান 0 দেয়

যেমন আমরা আগে ব্যাখ্যা করেছি, ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠের ত্বরণ হল gsinθ.

অন্য কথায়, একটি ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে, একটি বস্তুর ভর বাতিল হয়ে যায়, যা ভবিষ্যদ্বাণী করে যে কোনো বস্তু, আকার এবং ভর নির্বিশেষে, একই ত্বরণ gsinθ এ ঘর্ষণহীন ঝুঁকে থাকা পৃষ্ঠের উপর নিচের দিকে স্লাইড করবে। 

যেহেতু g= 9.8 m/s2 এবং θ = 30° একটি ঝোঁক র‌্যাম্পের জন্য। 

উপরে মান প্রতিস্থাপন সমীকরণ (2), আমরা পেতে

a = 9.8 পাপ 30°

a = 9.8 * ½

a = 4.9m/s2

যে কোনো বস্তুকে সাধারণত 4.9 m/s2 দিয়ে ত্বরান্বিত করা হয় একটি ঝুঁকে থাকা সমতলের ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে।

যদি একটি বস্তু বিশ্রাম থেকে শুরু হয় এবং তারপর একটি দূরত্ব x ভ্রমণ করে, ঘর্ষণবিহীন র‌্যাম্পে t সময়ে নেমে যায়; এক গতির গতি সমীকরণ x=(1/2)এ2 হয়ে যায়, x=(1/2)gsinθt2

আমরা র‌্যাম্পের নীচে পৌঁছতে একটি বস্তুর দ্বারা সময় লাগবে তা খুঁজে বের করতে পারি।

CodeCogsEqn 3

লক্ষ্য করুন যে যখন একটি আনত র‌্যাম্প কোণ 90 হয়°, একটি বস্তু অবাধে নিচের দিকে পড়ে যাবে।

আরও পড়ুন সম্পর্কে গতির গতি সমীকরণ.


এছাড়াও পড়ুন:

মতামত দিন