একক শক্তি যা একাধিক বাহিনীর মতো একই প্রভাব সৃষ্টি করে তা হল ফলাফলের শক্তি। এটি একটি শরীরের উপর কাজ করা সমস্ত শক্তির সমষ্টি।
বস্তুর গতি বোঝার জন্য নিট ফোর্সের মাত্রা কিভাবে বের করতে হয় তা জানা গুরুত্বপূর্ণ। সমস্ত শক্তি যা একটি দেহ অনুভব করে তা নিট ফোর্সের মাত্রা খুঁজে বের করে। জোর হচ্ছে a ভেক্টর পরিমাণ, দিক বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ।
একটি শরীরের উপর প্রভাবিত নিট বল গণনা করার আগে পৃথক বাহিনীর মাত্রা জানা উচিত। নিউটনের দ্বিতীয় গতির সূত্র থেকে প্রাপ্ত সূত্র ব্যবহার করে বল গণনা করা হয়।
F = মা
এখানে,
m = শরীরের ভর
a = বল দ্বারা উৎপন্ন ত্বরণ।
উদাহরণস্বরূপ, 3 কেজি ভরের একটি শরীর 4 মি/সেকেন্ড হারে ত্বরান্বিত হয়। বল খুঁজে বের করার জন্য, আমরা উপরের সূত্রে ভর এবং ত্বরণের মান প্রতিস্থাপন করি।
অতএব, আমরা পাই,
F = 3*4
F = 12 N
এটি একটি একক শক্তির মাত্রা খুঁজে বের করার ক্ষেত্রে। নিট ফোর্সের মাত্রা খুঁজে বের করার জন্য এই ধরনের সমস্ত ব্যক্তিগত শক্তির সংমিশ্রণ করা হয়। যে শক্তিগুলি একই দিকে কাজ করে তাদের ইতিবাচক হিসেবে নেওয়া হয়, যখন বিপরীত দিকে কাজ করে তারা নেতিবাচক।
বিভিন্ন পরিস্থিতি পরীক্ষা করে কীভাবে নিট ফোর্সের মাত্রা খুঁজে বের করতে হয় তা বুঝুন;
বাহিনী সমান্তরাল এবং একই দিকে কাজ করে
যখন দুইটি বাহিনী একই দিকে কাজ করে, তখন তাদের শক্তি বৃদ্ধি করে ফলে শক্তি খুঁজে পাওয়া যায়।
এটি এর সহজতম রূপ ফলে বলের মাত্রা। ফলে বাহিনী কাজ করে অন্যান্য বাহিনীর দিকের মতই।
চ = চ1 + চ2
ধরুন 4 N এবং 2 N এর দুটি শক্তি একই দিকে কাজ করে এবং একে অপরকে সমান্তরাল করে। নেট বল হয়ে যায়;
চ = চ1 + চ2
F = 4+2 = 6N
অতএব নিট শক্তির মাত্রা 6 N হয়।
বাহিনী সমান্তরাল এবং বিপরীত দিকে কাজ করে
সমান্তরাল এবং বিপরীত দিকের শক্তিগুলি নিট শক্তির মাত্রা খুঁজে পেতে বিয়োগ করে। ফলাফলের শক্তি একই মাত্রায় কাজ করে, যেটি বৃহত্তর মাত্রার বলের মতো।
ফলস্বরূপ পরিমাপের সূত্র যদি দেওয়া হয়;
চ = চ1 - চ2
উদাহরণস্বরূপ, 7 N এর একটি শক্তি সামনের দিকে কাজ করে, যেখানে 4 N এর বলটি পিছনে কাজ করে। আমরা ধনাত্মক হতে 7 N বল এবং নেতিবাচক হতে 4 N বল গ্রহণ করি। অতএব, ফলাফল বল হবে;
চ = চ1 - চ2 = 7-4 = 3N
এখানে নিট বল 3 N এর এবং সামনের দিকে 7 N বলের মতো কাজ করে।
এই অন্য উদাহরণে, 7 N এবং 3 N বল সামনের দিকে কাজ করে এবং ধনাত্মক হয়। যেখানে 4 N বল পিছনের দিকে কাজ করে এবং নেতিবাচক চিহ্ন পায়। সুতরাং, ফলাফল বল হিসাবে গণনা করা হয়;
চ = চ1 + চ2 - চ3 = 7+ 3 – 4 = 6 N
6 N এর ফলশ্রুতি শক্তি সামনের দিকে কাজ করে।
অ-সমান্তরাল শক্তি
যখন বাহিনীগুলি সমান্তরাল নয় বা 2-মাত্রিক বা 3-মাত্রিক সমতলে থাকে, আমরা সরাসরি বাহিনী যোগ করতে পারি না। তিনটি বাহক সংযোজন আইনের যেকোনো ব্যবহার করে নিট ফোর্সের মাত্রা গণনা করা হয়;
ত্রিভুজ আইন
যখন দুটি ভেক্টর বাহিনীকে একটি ত্রিভুজের বাহু হিসেবে উপস্থাপন করা যায়, তখন তৃতীয় দিকটি ফলাফলের শক্তির মাত্রা দেয়। এটি ফলাফল ভেক্টর খোঁজার ত্রিভুজ আইন হিসাবে পরিচিত।
ধরুন P এবং Q এর দুটি বাহিনী দেখানো হয়েছে। এখন প্রথম ধাপ হল একটি শক্তির রেখা আঁকতে এবং তারপর, তার শেষ থেকে, দ্বিতীয় বলটি আঁকুন। ত্রিভুজটি সম্পন্ন করার পর, তৃতীয় দিকটি ফলাফলের শক্তির মাত্রা দেবে।
vec{R} =vec{P}+vec{Q}
ফলাফল বলের সূত্রটি পেতে, উপরের চিত্রটি দেখুন।
পাইথাগোরাস উপপাদ্য ব্যবহার করে আমাদের আছে,
BO2 = ওসি2 + সিবি2
এই সমীকরণ 1 হতে দিন।
ত্রিকোণমিতি ব্যবহার করে, আমরা পাই;
cos θ = AC/BA
AC = BA cos θ
আবার;
sin θ = BC/AB
এসির মান প্রতিস্থাপন এবং BC তে (eqn। 1);
R2 = (P+Q cos θ)2 + (Q sin θ)2
অতএব,
R=P2 +2 PQ cos θ + Q2
এই সমীকরণটি নিট ফোর্সের মাত্রা গণনা করতে ব্যবহৃত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, দুটি ভেক্টর বাহিনী একটি কোণে একে অপরের সাথে একত্রিত হয়, যেমনটি দেখানো হয়েছে।
ফলে বল দেওয়া হবে;
R = √P2+ 2PQ cos θ + Q2 = 100 + 2 (10*5) cos 60 + 25 = 13.2 N
সমান্তরালগ্রাম আইন
যখন দুটি ভেক্টর বাহিনীকে সমান্তরালোগ্রামের সংলগ্ন দিক হিসেবে উপস্থাপন করা যায়, তখন সমান্তরালোগ্রাম আইন অনুযায়ী সংযোজন করা হয়।
উপরের চিত্রে, P এবং Q, দুটি বাহিনী দেওয়া হয়েছে। এই দুটি বাহিনী সমান্তরাল ABCD হিসাবে সাজানো এবং প্রতিনিধিত্ব করা হয়। সমান্তরালগ্রামের তির্যক এসি হবে P এবং Q এর ফলে বলের মাত্রা।
যোগের সমান্তরালোগ্রাম আইনের সূত্রটি পেতে, উপরের চিত্রটি দেখুন।
সংযোজনের ত্রিভুজ আইনের মতো একইভাবে এগিয়ে যাওয়া, আমরা পাই,
বহুভুজ আইন
বাহিনীর বহুভুজ আইন বলে যে যখন একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে একাধিক বাহিনী কাজ করে, তখন একটি বহুভুজকে প্রতিনিধিত্ব করে ফলাফল বল গণনা করা হয়। বাহিনীতে যোগদানের সময়, বহুভুজকে ঘিরে থাকা শেষ দিকটি নিট শক্তির মাত্রা এবং দিক নির্দেশ করে। এটি ত্রিমাত্রিক সমতলে কাজ করা বাহিনীর জন্য প্রযোজ্য। প্রদত্ত পরিস্থিতির জন্য ফলাফল বল হল;
R- = এফ1 + ফ2 + ফ3 + ফ4
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)
নিট ফোর্সের মাত্রা কত?
শক্তির পরিমাপ বা শক্তি তার মাত্রা হিসাবে পরিচিত।
ফলে শক্তি যা একটি শরীরের উপর কাজ করে এমন সমস্ত শক্তির সমষ্টি হল নিট ফোর্সের মাত্রা। একক ফলাফলের শক্তি অন্য সবকিছুর সংমিশ্রণের মতো বস্তুর উপর একই প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, একটি বাক্স উত্তোলনের জন্য দুজন পুরুষের প্রয়োজন হয়, কিন্তু একজন বডি বিল্ডার একা বাক্সটি তুলতে পারে। তার দ্বারা প্রযোজ্য শক্তি হবে অন্য দুই পুরুষের ফলশ্রুতি।
নিট ফোর্সের মাত্রা কিভাবে বের করা যায়?
একটি নির্দিষ্ট শরীরের উপর কাজ করে এমন শক্তির মোট যোগফল নিট ফোর্সের মাত্রা হিসাবে পরিচিত।
নিট ফোর্সের মাত্রা খুঁজে পেতে শরীরের সমস্ত শক্তি যোগ করা হয়। সামনের বাহিনীগুলিকে ইতিবাচক হিসেবে বিবেচনা করা হয়, একই সময়ে বিপরীত দিকে কাজ করে এমন একটি নেতিবাচক।
উদাহরণস্বরূপ, উপরের চিত্রে, 10 N এর বল একটি সামনের দিকে কাজ করছে; অতএব, এটি একটি ইতিবাচক চিহ্ন হবে। 5 N বলের একটি নেতিবাচক চিহ্ন থাকবে। বাহিনী যোগ করার উপর, আমরা পেতে;
চ = চ1 - চ2 = 10-5 = 5N
নিট বল 5 N হবে এবং 10 N এর মতো কাজ করবে।
একটি নিট বল কখন শূন্যের সমান হয়?
ফলে শক্তি একটি ভারসাম্যপূর্ণ এবং ভারসাম্যহীন শক্তি হিসাবে আলাদা করা হয়।
যখন ফলাফলের শক্তির মাত্রা শূন্যের সমান হয়, তখন এটি সুষম বল হিসাবে পরিচিত হয় এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে এটি ভারসাম্যহীন হয়। যখন তারা বিপরীত দিকে কাজ করে কিন্তু সমান মাত্রা থাকে তখন বাহিনী ভারসাম্য পায়। অতএব, শক্তিগুলি সুষম হয় এবং বস্তুটি বিশ্রাম বা গতিতে থাকে। কোনো ত্বরণ হবে না। উদাহরণস্বরূপ, একটি টেবিলে রাখা বইটির শূন্যের সমান একটি নিট বল আছে।
কি হয় ভেক্টর বল সংযোজনের তিনটি আইন?
ভেক্টর কোয়ান্টিটি হল সেগুলো যার মাত্রার সাথে দিকের দিকও আছে।
বাহিনী সংযোজনের ভেক্টর আইন হল;
ত্রিভুজ আইন: যখন দুটি ভেক্টরকে ত্রিভুজের দিক হিসাবে উপস্থাপন করা যায়, তৃতীয় দিকটি ফলাফলের শক্তির মাত্রা তৈরি করে।
সমান্তরালোগ্রাম আইন: যখন দুটি ভেক্টর সমান্তরাল চক্রের পার্শ্ববর্তী দিক হিসাবে উপস্থাপন করা হয়, তখন কর্ণ বাহিনীর দিক এবং মাত্রা প্রতিনিধিত্ব করে।
বহুভুজ আইন: যখন একটি বিন্দুতে একাধিক বাহিনী কাজ করে, তখন বহুভুজটি সম্পন্ন করার ফলে ফলশক্তি উৎপন্ন হয়।
সবসময় আছে একটি শরীরের উপর একাধিক বল কাজ করে?
গতির তৃতীয় নিয়ম অনুসারে, প্রতিটি ক্রিয়ার সমান প্রতিক্রিয়া আছে।
অতএব, প্রতিটি শক্তির জন্য সমান বিরোধী বা পাল্টা শক্তি থাকবে। অতএব নিউটনের আইন অনুসারে, এটি প্রমাণিত যে সমস্ত শক্তি জোড়ায় কাজ করে। একটি বস্তুর উপর সর্বদা একাধিক বল কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি টেবিলে রাখা একটি বাক্স মাধ্যাকর্ষণ অনুভব করে যা এটিকে নিচের দিকে টেনে নিয়ে যায়, কিন্তু একই সময়ে, স্বাভাবিক শক্তি বেরিয়ে আসে যা উপরের দিকে কাজ করে এবং বাক্সটিকে স্থির রাখে।
