এই নিবন্ধটি "ইলাস্টিক সংঘর্ষে যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষিত হয়?" প্রশ্নের উত্তর দেয়। সংঘর্ষ আমাদের জীবনে একটি খুব সাধারণ জিনিস, আমরা সেগুলিকে প্রতিনিয়ত ঘটতে দেখতে পারি।
সংঘর্ষ দুটি গাড়ি একে অপরকে আঘাত করা বা কেউ একটি গাড়ির সাথে ধাক্কা খাওয়ার মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। একটি বল ব্যাটে আঘাত করাও সংঘর্ষের একটি উদাহরণ। যাইহোক, সমস্ত সংঘর্ষ একই নয়, সমস্ত সংঘর্ষ বিভিন্ন পরামিতির উপর নির্ভর করে ভিন্ন। আসুন এই নিবন্ধে সংঘর্ষ সম্পর্কে আরও পড়ুন।
একটি সংঘর্ষ কি?
উপরে আলোচনা করা হয়েছে, সংঘর্ষকে দুই বা ততোধিক বস্তু একে অপরকে আঘাত করার ঘটনা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। বস্তুর এই স্ট্রাইকিং ভিন্ন ভিন্ন পদ্ধতিতে নিতে পারে তাই এগুলিকে কিছু প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।
আমরা পরবর্তী বিভাগে এই ধরনের সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করব। সংঘর্ষগুলি রৈখিক এবং তির্যকভাবে ঘটতে পারে। উভয়েরই ভিন্ন ভিন্ন পরিণতি রয়েছে যা আমরা এই নিবন্ধে আরও আলোচনা করব।
সংঘর্ষের প্রকারভেদ
সংঘর্ষগুলি প্রভাব থেকে প্রভাবে আলাদা হতে পারে। বিস্তৃতভাবে সংঘর্ষগুলি এর দুটি প্রধান প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। গতিশক্তি সংরক্ষণের ভিত্তিতে শ্রেণীবিভাগ করা হয়।
নিচে বিভিন্ন ধরনের সংঘর্ষের সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া হল-
- স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ- কিছু সংঘর্ষ আছে যেখানে সংঘর্ষের পরে গতিশক্তি সংরক্ষণ করা হয় না। এই ধরনের সংঘর্ষকে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ বলা হয়। গতিশক্তি হ্রাস পায় যখন এটি ছড়িয়ে পড়ে তাপ বা বস্তুর আকৃতি বিকৃত করতে ব্যবহৃত হয়।
- স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ- স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে, সংঘর্ষের পর বস্তুর গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে, এটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের বিপরীতে যেখানে শুধুমাত্র ভরবেগ সংরক্ষিত হয় এবং গতিশক্তি নয়। গতিশক্তি অন্য বস্তুতে স্থানান্তরিত হতে পারে কিন্তু হারিয়ে যায় না।
মনে রাখবেন যে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ এবং স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ উভয় ক্ষেত্রেই ভরবেগ সংরক্ষিত হয়।
ইলাস্টিক সংঘর্ষের সূত্র
যেমনটি আগে আলোচনা করা হয়েছে, স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে গতিশক্তি এবং গতিশক্তি সংরক্ষিত হয়।
স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সূত্রটি দেওয়া যেতে পারে যেমন-
m1v1i + মি2v2i = মি1 v1f + মি2v2f
কোথায়,
m1 হল প্রথম বস্তুর ভর
m2 হল দ্বিতীয় বস্তুর ভর
v1i হল প্রথম বস্তুর প্রাথমিক বেগ
v2i হল দ্বিতীয় বস্তুর প্রাথমিক বেগ
v1f হল প্রথম বস্তুর চূড়ান্ত বেগ
vf2 হল দ্বিতীয় বস্তুর চূড়ান্ত বেগ
পুনঃপ্রতিষ্ঠার সহ-দক্ষতা কি?
চূড়ান্ত অনুপাত আপেক্ষিক বেগ সংঘর্ষের পরে চূড়ান্ত আপেক্ষিক বেগের সাথে সংঘর্ষের পূর্বে প্রতিস্থাপনের সহ-দক্ষ বলে।
এই সহ-দক্ষ আমাদের সংঘর্ষের প্রকৃতি সম্পর্কে বলে। এটি ই অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। গাণিতিকভাবে, এই সহ-দক্ষতা নীচে দেওয়া সূত্র দ্বারা দেওয়া হয়-
e = v2-v1/u1-u2
কোথায়,
v2 হল দ্বিতীয় বস্তুর চূড়ান্ত বেগ
v1 হল প্রথম বস্তুর চূড়ান্ত বেগ
u2 হল দ্বিতীয় বস্তুর প্রাথমিক বেগ
u1 হল প্রথম বস্তুর প্রাথমিক বেগ
স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে যান্ত্রিক শক্তি কেন সংরক্ষিত হয়?
বস্তুর গতিশক্তি ঐ বস্তুর একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সময় সংরক্ষিত হয়। এটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্য এবং সংঘর্ষের স্থিতিস্থাপক হওয়ার জন্য একটি প্রয়োজনীয় শর্ত।
গতিশক্তি হল যান্ত্রিক শক্তির একটি প্রকার, আমরা বলতে পারি যে যান্ত্রিক শক্তি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষেও সংরক্ষিত হয় কারণ গতিশক্তি সংরক্ষিত হয় গতিশক্তি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের মতো তাপে হারিয়ে যায় বা নষ্ট হয় না।
ইলাস্টিক সংঘর্ষের উদাহরণ
এমন অনেক বাস্তব জীবনের ঘটনা রয়েছে যেখানে আমরা বলতে পারি যে সংঘর্ষটি স্থিতিস্থাপক। আমরা জানি যে একটি সংঘর্ষকে স্থিতিস্থাপক বলা হয় যখন গতিশক্তি এবং উভয়ই ভরবেগ সংরক্ষিত হয়.
আসুন কিছু তাকান ইলাস্টিক সংঘর্ষের উদাহরণ যেখানে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষণ করা হচ্ছে-
- বিলিয়ার্ডস খেলায় আরেকটি বল আঘাত করা- বিলিয়ার্ডস খেলা একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষের একটি নিখুঁত উদাহরণ। সমগ্র গতিশক্তি অন্য বলে স্থানান্তরিত হয়। এখানে গতিশক্তি নষ্ট বা নষ্ট হয় না। গতিশক্তির মাত্রা সর্বত্র একই থাকে।
ছবির ক্রেডিট: বেনামী, পুল টেবিল উইথ ইকুইপমেন্ট- না, সিসি বাই-এসএ 3.0
- একটি বল এমনভাবে নিক্ষেপ করা যে এটি আমাদের হাতে ফিরে আসে- যদি আমরা একটি রাবার বল নিক্ষেপ করি তবে এটি আমাদের হাতে ফিরে যাওয়ার প্রবণতা রয়েছে। এটি একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষের আরেকটি উদাহরণ। বলের সম্পূর্ণ সম্ভাব্য শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং এই গতিশক্তি হাতের কাছে পৌঁছানোর পরে আবার সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। কিন্তু সংঘর্ষের পরে এবং আগে গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে বলা যেতে পারে।
- যখন একটি মার্বেল বলের সাথে আরেকটি মার্বেলের সংঘর্ষ হয়- একটি মার্বেল অন্য মার্বেলের সাথে সংঘর্ষে বিলিয়ার্ডের খেলায় বলের সংঘর্ষের অনুরূপ। সমগ্র গতিশক্তি অন্য মার্বেলে স্থানান্তরিত হয়। গতিশক্তি অন্য কোথাও হারিয়ে যায় না তাই বলা যেতে পারে গতিশক্তি সংরক্ষিত।
- তৃতীয় সূত্রের জন্য নিউটনের পরীক্ষা– নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র ব্যাখ্যা করার জন্য, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে একটি বল যখন বলগুলির সিরিজে আঘাত করে, তখন শেষ বলগুলি সিরিজ থেকে বেরিয়ে আসে এবং একই গতিশক্তিতে ফিরে আসে। এই হল একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষের উদাহরণ.
গাড়ি দুর্ঘটনা একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষ?
যখন দুটি গাড়ির সংঘর্ষ হয়, তখন আমরা দুর্ঘটনা থেকে আসা একটি বিকট শব্দ এবং সেই সাথে যোগাযোগের জায়গা থেকে গাড়িগুলি বিকৃত হয়ে যাওয়া লক্ষ্য করি।
স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে, গতিশক্তি হারিয়ে যায় না বা বিলীন হয় না বা শব্দ বা তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় না। যেহেতু গাড়িটি একটি বিকৃতি অনুভব করে এবং দুর্ঘটনার পরে তার গতিশক্তি হারায়, আমরা বলতে পারি যে একটি গাড়ি দুর্ঘটনা নয় ইলাস্টিক সংঘর্ষের উদাহরণ কিন্তু স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের উদাহরণ।
পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ বলতে আপনি কী বোঝেন?
পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের জন্য, পুনরুদ্ধারের সহ-দক্ষতার মান 1 এর সমান। এর মানে গতিশক্তি একটুও পরিবর্তিত হয় না (ভরকে ধ্রুবক হিসাবে বিবেচনা করে)।
যখন বস্তুর গতিশক্তি সামান্য পরিমাণেও পরিবর্তিত হয় না, তখন একে বলা হয় পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ। এটি একটি আদর্শ কেস। নিখুঁতভাবে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের নিকটতম উদাহরণ হল বিলিয়ার্ডস খেলায় বলের আঘাত। আমরা উপরের বিভাগে এটি সম্পর্কে আলোচনা করেছি।
