গতিশক্তি কি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়: কেন, কখন এবং বিস্তারিত তথ্য এবং FAQs

সংঘর্ষের পরে যখন প্রতিটি সিস্টেম আগের মতোই থাকে, তখন এটি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হিসাবে পরিচিত।

ইলাস্টিক সংঘর্ষের সংজ্ঞা নিজেই বলে যে গতিসম্পর্কিত শক্তি এবং ভরবেগ সংঘর্ষের পরে একটি দেহ সংরক্ষণ করা হয়। এর মানে হল সংঘর্ষের আগে এবং পরে গতিশক্তি এবং ভরবেগ অভিন্ন হবে।

এই নিবন্ধটি 'একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়?' প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করবে? কেন এবং কখন এটি সংরক্ষণ করা হয় তা বোঝার মাধ্যমে।

মধ্যে পার্থক্য চিনতে গতিশক্তি এবং সম্ভাবনা শক্তি, আসুন তাদের সংজ্ঞা দেখি।

গতিসম্পর্কিত শক্তি - এটি একটি শক্তি যা একটি শরীরের যখন এটি গতিতে থাকে।

বিভবশক্তি - এটি একটি শক্তি যা একটি শরীর যখন বিশ্রামে থাকে। এটি নামেও পরিচিত সঞ্চিত শক্তি.

কেন গতিশক্তি একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়?

একটি ইন ইলাস্টিক সংঘর্ষ, সংঘর্ষকারী বস্তুর মধ্যে কোন বিকৃতি নেই।

যদি দুটি বস্তুর সংঘর্ষ হয় এবং অবিচ্ছিন্নভাবে বিকৃত হয়, এটি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হিসাবে পরিচিত। কিন্তু, যদি বস্তুগুলি তাদের আসল আকৃতি এবং আকারে ফিরে আসে, তবে বিকৃতিটি ইলাস্টিক সংঘর্ষ নামে পরিচিত।

একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে, বিকৃতিটি সেকেন্ডের একটি ভগ্নাংশের জন্য ঘটে যখন বস্তুগুলি সংঘর্ষ শেষ হওয়ার সাথে সাথেই সংঘর্ষ হয়, বস্তুগুলি তাদের স্বাভাবিক আকৃতি এবং আকারে সংস্কার করে।

কোন সংঘর্ষ 100% ইলাস্টিক নয়। যে কোনো উপায়ে একটু শক্তি নষ্ট হয়। কিন্তু, এই ক্ষতি ব্যতিক্রমীভাবে ছোট যে এটি অবহেলিত হতে পারে। আদর্শ স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ শুধুমাত্র তত্ত্বের মধ্যে বিদ্যমান।

উদাহরণ স্বরূপ, ধরুন M ভরের দুটি বল1 এবং ম2 বেগ ইউ সঙ্গে একে অপরের দিকে ভ্রমণ1 এবং তুমি2, যথাক্রমে। তারা স্ট্রাইক করে এবং V বেগের সাথে একটি ভিন্ন দিকে রিবাউন্ড করে1 এবং ভি2, যথাক্রমে। এই বিক্রিয়ায় শক্তির কোন ক্ষতি পরিলক্ষিত হয়নি।

যদি একটি বিক্রিয়াকারী তার ভরবেগ বা গতিশক্তি হারায়, অন্য বস্তুটি একই পরিমাণ ভরবেগ বা গতিশক্তি লাভ করবে। এইভাবে, গতিশক্তির মোট পরিমাণ এবং সিস্টেমের গতিবেগ এটি যেমন আছে তেমনই থাকবে, এবং সেইজন্য বলা হয় যে গতিশক্তি এবং ভরবেগ সংরক্ষিত।

এটাই না গতিশক্তি সংরক্ষিত হয় একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে, তবে এই প্রতিক্রিয়াতেও ভরবেগ সংরক্ষিত হয়।

অতএব, ভরবেগ সংরক্ষণের সমীকরণটি দেওয়া হল:

M1U1 + এম2U2 = এম1V1 + এম2V2

কোথায়,M1 এবং ম2 = বস্তু 1 এবং বস্তু 2 এর ভর যথাক্রমে।
 U1 এবং তুমি2 = বস্তু 1 এবং বস্তু 2 এর প্রাথমিক বেগ (সংঘর্ষের আগে) যথাক্রমে।
 V1 এবং ভি2 = বস্তু 1 এবং বস্তু 2 এর চূড়ান্ত বেগ (সংঘর্ষের পরে) যথাক্রমে।
গতিশক্তি একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়
দুটি বলের মধ্যে ইলাস্টিক সংঘর্ষের উপস্থাপনা

বল বাউন্স ব্যাক হওয়ার বিভিন্ন কারণ রয়েছে। একটি প্রধান কারণ বলের উপাদান হতে পারে। একটি রাবার বল একটি ধাতব বলের চেয়ে বেশি রিবাউন্ড করবে। সুতরাং সংঘর্ষের প্রভাব সংঘর্ষকারী পদার্থের উপাদানের উপর নির্ভর করে।

সংঘর্ষ ঘটলে, গতিশক্তি ক্ষমতায় রূপান্তরিত হয় শক্তি, কিন্তু এটি খুব সংক্ষিপ্ত মুহুর্তের জন্য এবং তাৎক্ষণিকভাবে গতিশক্তিতে ফিরে আসে। অতএব, যদি জিজ্ঞাসা করা হয় যে 'একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়?', তার উত্তর হবে হ্যাঁ, উপরের ব্যাখ্যা সহ।

আরও পড়ুন গতিশক্তির 15+ ব্যবহার.

গতিশক্তি কি পুরোপুরি ইলাস্টিক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়?

ঠিকভাবে ইলাস্টিক সংঘর্ষ শুধুমাত্র তত্ত্বের মধ্যে বিদ্যমান, এবং এটি সাধারণত আমাদের দৈনন্দিন জীবনে পরিলক্ষিত হয় না।

যখন আমরা "নিখুঁত" স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ সম্পর্কে কথা বলি, তখন একজনকে মনে রাখা উচিত যে এটির অস্তিত্ব নেই কারণ আশেপাশে একটি ন্যূনতম পরিমাণ শক্তি হারিয়ে গেছে। কিন্তু, এই শক্তি এত ছোট এবং এইভাবে সংঘর্ষের উপর কোন উল্লেখযোগ্য প্রভাব নেই এবং তাই, এটি উপেক্ষা করা হয়।

সংঘর্ষের ঘটনা ঘটলে শরীরে নড়াচড়ার পরিবর্তন হয়। যদি বস্তুগুলি একই আকার এবং আকৃতির হয়, বলুন দুটি বস্তুর সংঘর্ষ হচ্ছে এবং উভয়ই একই ওজনের এবং উভয়ই একই বেগে চলে। তারপরে, যদি কোনও বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ না করা হয় তবে এই সংঘর্ষটি পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।

যখন বস্তুর সংঘর্ষ হয়, গতিশক্তি ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে শুরু করে এবং একই সাথে সম্ভাব্য শক্তি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে, সংঘর্ষ শেষ হলে এই সম্ভাব্য শক্তি সম্পূর্ণরূপে গতিশক্তিতে পুনরুদ্ধার করা হবে।

যখন একটি সংঘর্ষ ঘটে, বস্তুগুলি সংকুচিত হয় এবং কখনও কখনও বিকৃত হয়। কিন্তু, পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে, সংঘর্ষ শেষ হওয়ার সাথে সাথে বস্তুগুলি তাদের আসল আকৃতি এবং আকার ফিরে পায়, কোন শব্দ বা তাপ উৎপন্ন করে না। কেউ বলতে পারে যে সংস্কারটি 100% ইন পুরোপুরি ইলাস্টিক সংঘর্ষ.

'একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে গতিশক্তি কি সংরক্ষিত হয়?' প্রশ্নের উত্তরটি শেষ করতে, আমরা বলতে পারি যে গতিশক্তি সম্পূর্ণ স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে একইভাবে সংরক্ষিত হয় যেভাবে এটি সরল ইলাস্টিক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়।

গতিশক্তি সবসময় একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়?

একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের ক্ষেত্রে গতিবেগ এবং গতিশক্তি সর্বদা সংরক্ষিত থাকে।

যদি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে ভরবেগ এবং গতিশক্তি সংরক্ষণ না করা হয় তবে এটি কেবল একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে পরিণত হবে।

অতএব, 'একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে গতিশক্তি কি সংরক্ষিত হয়' প্রশ্নের উত্তর। গতিশক্তি এবং স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সংরক্ষন একই সাথে চলে। যদি গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়, তবে প্রকৃতপক্ষে এটি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ, এবং যদি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ ঘটে, গতিশক্তি অবশ্যই সংরক্ষিত হয়।

আরও পড়ুন নেট ফোর্স কি একটি ভেক্টর.

গতিশক্তি কি শুধুমাত্র একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়?

গতিশক্তি ছাড়াও, একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে ভরবেগও সংরক্ষিত হয়।

বাহ্যিক বল প্রয়োগ না করা পর্যন্ত গতি সর্বদা সংঘর্ষে সংরক্ষিত থাকে। ফলাফল হিসাবে, গতিশক্তি, সেইসাথে ভরবেগ, একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের ক্ষেত্রে ধারাবাহিকভাবে সংরক্ষিত হয়.

নিম্নলিখিত উদাহরণটি ভরবেগ সংরক্ষণের প্রমাণ ব্যাখ্যা করতে পারে।

স্থির দাঁড়িয়ে থাকা (বিশ্রামে) একটি 4 কেজি মেয়ের দিকে 50 কিমি/ঘন্টা বেগে ছুড়ে দেওয়া একটি 50 কেজি বল বিবেচনা করুন।

সংঘর্ষের আগে বলের ভরবেগ = mv = 4 x 50 = 200 kg। কিমি/ঘন্টা

সংঘর্ষের আগে মেয়েটির ভরবেগ = mv = 50 x 0 = 0 kg। কিমি/ঘন্টা

অতএব, সংঘর্ষের আগে সিস্টেমের মোট ভরবেগ = 200 + 0 = 200 কেজি। কিমি/ঘন্টা.

এখন, সংঘর্ষের পর বলের বেগ এবং মেয়েটি অজানা।

এইভাবে, সংঘর্ষের পর বলের ভরবেগ = mv = 4 kg xv = 4v

এবং সংঘর্ষের পর মেয়েটির ভরবেগ = mv = 50 kg xv = 50 v

সুতরাং, সংঘর্ষের পরে সিস্টেমের মোট ভরবেগ = 50 x 4 = 200 kg কিমি/ঘন্টা

সুতরাং, মাত্রায় অভ্যন্তরীণ পরিবর্তন হতে পারে, তবে সংঘর্ষের আগে এবং পরে সিস্টেমের মোট গতিবেগ একই।

অতএব, এটি চূড়ান্ত হয় যে সিস্টেমের গতি সংরক্ষিত হয়।

স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের পাশাপাশি, সিস্টেমের ভরবেগ সংরক্ষিত হয় স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ যেমন. শুধুমাত্র গতিশক্তি সংরক্ষণে একটি পরিবর্তন আছে। যদি গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়, তবে এটি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ, এবং যদি গতিশক্তিতে পরিবর্তন হয় তবে এটি একটি অস্বচ্ছন্দ সংঘর্ষ.

ইলাস্টিক সংঘর্ষের পরে গতিশক্তি কীভাবে খুঁজে পাবেন?

নীচে বর্ণিত সূত্র দ্বারা একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়।

আমরা যে সমীকরণ জানি ভরবেগের সংরক্ষণশীলতা হিসাবে দেওয়া হয়:

M1U1 + এম2U2 = এম1V1 + এম2V2               - eq ক

এবং গতিশক্তির সমীকরণ হল: =(1/2)mv2

সুতরাং, গতিশক্তি সংরক্ষণের সমীকরণটি দেওয়া যেতে পারে:

(1/2) এম1U12 + (1/2) এম2U22 = (1/2) এম1V12 + (1/2) এম2V22     - eq খ

এটি একটি সমীকরণ দেয় যা দুটি অজানা পরিমাণ নিয়ে গঠিত। এখন, এই পরিমাণগুলি খুঁজে বের করার জন্য, আমাদের সমীকরণটি সরল করতে হবে।

একবার আমরা eq এ পরিমাণগুলিকে পুনর্বিন্যাস করি। বি, আমরা 1/2 বাতিল করতে পারি এবং পরবর্তীকালে, আমরা পাই

M1U12 + এম2U22 = এম1V12 + এম2V22

M1U12 - এম1V12 = এম2V22 - এম2U22

M1 (U12 - ভি12) = এম2 (V22 - বা22) – eq. গ

ফ্যাক্টরিং দ্বিপদ উপপাদ্যের সাহায্যে eq. C এভাবে লেখা যেতে পারে:

M1 (U1- ভি1) (ইউ1+ ভি1) = এম2 (V2- বা2) (ভি2+ ইউ2) – eq. ডি

আবার, (ইউ1+ ভি1) এবং (ভি2+ ইউ2) একে অপরকে বাতিল করুন কারণ তারা একই পরিমাণ কিন্তু সমীকরণের বিভিন্ন দিকে। এইভাবে, eq. D এখন লেখা হয়েছে:

M1 (U1- ভি1) = এম2 (V2- বা2) – eq. ই

eq এর সাহায্যে। E, এখন কেবল সমীকরণটি পুনর্বিন্যাস করে অজানা পরিমাণগুলি খুঁজে পাওয়া সহজ।

U খোঁজার জন্য1

CodeCogsEqn 36 2

ভি খোঁজার জন্য1

CodeCogsEqn 37 2

ইউ খোঁজার জন্য2

CodeCogsEqn 38 2

ভি খোঁজার জন্য2

CodeCogsEqn 39 3

এইভাবে, শরীরের প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত বেগ খুঁজে পাওয়া যায়, যার সাহায্যে, কেউ সিস্টেমের গতিশক্তি আরও খুঁজে পেতে পারে।

একবার সমস্ত পরিমাণ স্বীকৃত হয়ে গেলে, একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত কি না তা সনাক্ত করার জন্য এই পরিমাণগুলিকে সমান করতে পারে। ধরুন বাম দিকের পরিমাণগুলি ডানদিকের পরিমাণের সমান, তাহলে এটি নিশ্চিত করা যেতে পারে যে গতিশক্তি সংরক্ষণ করা হয়েছে এবং এটি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ।

যদি বাম দিকের পরিমাণের যোগফল ডানদিকের পরিমাণের সমষ্টির সমান না হয়, তাহলে গতিশক্তি সংরক্ষিত হয় না এবং সংঘর্ষটি স্থিতিস্থাপক হয়।

আরেকটি সমীকরণ যা বেগ খুঁজে পেতে ব্যবহার করা যেতে পারে:

CodeCogsEqn 40 2

এইভাবে, এই সমস্ত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আমরা 'একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়?' প্রশ্নের উত্তর দিতে সক্ষম হই?


এছাড়াও পড়ুন: