এই নিবন্ধটি "একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষণ করা হয়?" প্রশ্নের উত্তর দেয়। সংঘর্ষ আমাদের দৈনন্দিন জীবনের একটি খুব সাধারণ অংশ।
সংঘর্ষের অর্থ এই নয় যে দুটি গাড়ি একে অপরকে ধাক্কা দিচ্ছে কেউ একটি গাড়ির ধাক্কায়। এমনকি একটি বল ব্যাটে আঘাত করাও সংঘর্ষের উদাহরণ। যদিও, সমস্ত সংঘর্ষ একই নয়, তারা বিভিন্ন পরামিতির উপর নির্ভর করে ভিন্ন। আমরা এই নিবন্ধে সংঘর্ষ সম্পর্কে আরও পড়ব।
একটি সংঘর্ষ কি?
সংঘর্ষ হল দুটি বা ততোধিক বস্তু একে অপরকে আঘাত করার একটি ঘটনা। সংঘর্ষের কোণ, এই বস্তুর চূড়ান্ত বেগ ইত্যাদি অনুসারে সংঘর্ষগুলি বিভিন্ন ধরণের হতে পারে।
সাধারণভাবে পরিচিত বিভিন্ন ধরনের সংঘর্ষ হল স্থিতিস্থাপক এবং স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ। আমরা এই প্রবন্ধের পরবর্তী বিভাগে এই ধরনের এবং তাদের উপ প্রকার সম্পর্কে আরও অধ্যয়ন করব।
সংঘর্ষের ধরন কি কি?
সংঘর্ষের কোণ এবং সংঘর্ষের পর বস্তুর চূড়ান্ত বেগ অনুসারে সংঘর্ষগুলি পৃথক হতে পারে। বিভিন্ন ধরনের সংঘর্ষ হল-
- স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ- দুটি শরীরের মধ্যে একটি সংঘর্ষ যখন স্থিতিস্থাপক বলা হয় ভরবেগ সংরক্ষিত হয় পুরো সংঘর্ষ প্রক্রিয়া চলাকালীন। যাইহোক, এই ধরনের সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষণ করা হয় না। স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সূত্রটি নীচে দেওয়া হল
m1v1i + মি2v2i = (মি1 + মি2) vf
কোথায়,
m1 হল প্রথম বস্তুর ভর
v1i হল প্রথম বস্তুর প্রাথমিক বেগ
m2 হল দ্বিতীয় বস্তুর ভর
v2i দ্বিতীয় বস্তুর প্রাথমিক বেগ
vf হল প্রথম এবং দ্বিতীয় বস্তুর সম্মিলিত চূড়ান্ত বেগ
চিত্র ক্রেডিট: মাইকেল ম্যাগস সম্পাদিত করেছেন রিচার্ড বার্টজ, বাউন্সিং বল স্ট্রোব সম্পাদনা, সিসি বাই-এসএ 3.0
- ইলাস্টিক সংঘর্ষ- দুটি শরীরের মধ্যে একটি সংঘর্ষ যখন উভয় স্থিতিস্থাপক বলা হয় ভরবেগ এবং গতিশক্তি সংরক্ষিত হয় পুরো প্রক্রিয়া চলাকালীন। স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সূত্রটি নীচে দেওয়া হল-
m1v1i + মি2v2i = মি1v1f+ 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?
দুটি বস্তুর সংঘর্ষের পূর্বে মৃতদেহের সংঘর্ষের পর চূড়ান্ত আপেক্ষিক বেগের অনুপাত হিসাবে পুনরুদ্ধারের সহ-দক্ষতাকে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। এটি ই দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
গাণিতিকভাবে, পুনঃপ্রতিষ্ঠার সহ-দক্ষতা দেওয়া যেতে পারে-
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
পুনঃপ্রতিষ্ঠার সহ-দক্ষতার তাৎপর্য কী?
পুনরুদ্ধারের সহ-দক্ষতা আমাদেরকে সংঘর্ষের ধরন বুঝতে সাহায্য করে। নীচে পুনঃপ্রতিষ্ঠার সহ-দক্ষতার মানের তালিকা এবং এর অর্থ রয়েছে।
- e=0: সহ-দক্ষ মান শূন্য হলে, আমরা বলতে পারি যে সংঘর্ষটি পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক। সম্পূর্ণ গতিশক্তি অন্যান্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় প্রধানত তাপ এবং বিকৃতি শক্তি।
- 0
- e=1: এটি একটি কেস পুরোপুরি ইলাস্টিক সংঘর্ষ। তাপ শক্তির রূপান্তর বা অপচয় এখানে ঘটে না। বস্তুগুলি ঠিক একই বেগের সাথে ফিরে আসবে যার সাথে তারা কাছে এসেছিল।
বেশিরভাগ সাধারণ ক্ষেত্রে, প্রতিস্থাপনের সহ-দক্ষতার মান 0 এবং 1 এর মধ্যে থাকে।
স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে কেন যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষণ করা হয় না?
সহজ কথায় আমরা বলতে পারি যান্ত্রিক শক্তি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয় না। সংঘর্ষের পর বস্তুর গতিশক্তি তাপ শক্তিতে বিলীন হয়ে যায় বলেই এমনটা হয়।
অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণের ফলে তাপ শক্তি উৎপন্ন হয়। তাপ শক্তি এক প্রকার যান্ত্রিক শক্তি নয়, আমরা বলতে পারি যে গতিশক্তি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সময় সংরক্ষিত হয় না এবং তাই, যান্ত্রিক শক্তি একটি ইলাস্টিক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয় না।
একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে কি মোট যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষিত হয়?
গতিশক্তি এবং সম্ভাব্য শক্তি একসাথে গঠন করে যা আমরা যান্ত্রিক শক্তি হিসাবে পরিচিত। একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সময়, কিছু পরিমাণ যান্ত্রিক শক্তি ছড়িয়ে পড়ে এবং তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় বা কিছু সময় এই শক্তি বস্তুটিকে বিকৃত করতে ব্যবহৃত হয়।
তাই আমরা বলতে পারি যে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সময় মোট যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষিত হয় না কারণ শক্তি অন্য কোনো আকারে রূপান্তরিত হয়।
ইলাস্টিক সংঘর্ষে যান্ত্রিক শক্তি কোথায় যায়?
আমরা সবাই শক্তি সম্পর্কে এই তথ্য জানুন যে এটি কখনও তৈরি বা ধ্বংস করা যাবে না। আমরা শক্তি দিয়ে যা করতে পারি তা হল আমরা কেবল এটিকে একটি থেকে অন্যটিতে রূপান্তর করতে পারি।
স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে, গতিশক্তি হ্রাস পায় কারণ এটি তাপ শক্তিতে বিলীন হয়ে যায় বা শরীরের আকৃতি বিকৃত করতে ব্যবহৃত হয়। সুতরাং আমরা বলতে পারি যে যান্ত্রিক শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় বা সংঘর্ষের পরে বস্তুকে বিকৃত করতে ব্যবহৃত হয়।
পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ কি?
যখন বস্তুটি তার সর্বাধিক বা সমস্ত গতিশক্তি হারায়, তখন বলা যেতে পারে যে এটি সম্পূর্ণরূপে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের মধ্য দিয়ে গেছে।
সম্পূর্ণরূপে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের জন্য প্রতিস্থাপনের e বা সহ-দক্ষতার মান শূন্য। এটি বোঝায় যে সংঘর্ষের পরে গতিশক্তি শূন্য। অর্থাৎ গতিশক্তি সম্পূর্ণরূপে তাপে বিলীন হয়ে যায় বা বস্তুর আকৃতির বিকৃতিতে ব্যবহৃত হয়।
স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের উদাহরণ
সংঘর্ষকে স্থিতিস্থাপক বলা যেতে পারে যখন আমরা সংঘর্ষের পরে গতিশক্তির মান হ্রাস পেতে দেখি।
আসুন কিছু দেখি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের উদাহরণ। সেগুলো নিচে দেওয়া হল-
- দেয়ালে ছুড়ে দেওয়া মাটির বল- দেয়ালে মাটির বল লেগে আছে। মাটির বলের গতিশক্তি শূন্য হয়ে যায়। পুরো শক্তি কাদা বলের বিকৃতিতে ব্যবহৃত হয়।
- বল মারছেন ক্রিকেটার- যখন একজন ক্রিকেটার একটি বল মারেন, তখন উভয়ের প্রভাবের উপর নির্ভর করে বলের গতিশক্তি বৃদ্ধি বা হ্রাস হতে পারে।
- উচ্চতা থেকে বল পড়ে গেল- একটি বল মাটি থেকে আঘাত করার পরে কিছুটা শক্তি হারায়, এটি অগত্যা একই উচ্চতায় ফিরে আসে না। এইভাবে আমরা বলতে পারি যে বলের কিছু গতিশক্তি হারিয়ে গেছে যার অর্থ এটি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ।
- গাড়ির সাথে পোকার আঘাত- যখন একটি পোকা একটি গাড়িতে আঘাত করে, তখন গাড়ির গতিবেগের কোন উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয় না। কিন্তু পোকার বেগ গাড়ির বেগের সমান হয়ে যায়। এই হল একটি পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের উদাহরণ.
- একে অপরের সাথে বিভিন্ন আকারের দুটি মানুষ দৌড়াচ্ছে- যখন দুটি ভিন্ন আকারের মানুষ একে অপরকে আঘাত করে, তখন উভয় ব্যক্তির চূড়ান্ত গতিশক্তি হ্রাস পাবে কারণ নিজেদের ভারসাম্য বজায় রাখতে কিছু পরিমাণ শক্তি ব্যবহৃত হয়।
- মাটিতে পড়ে মোবাইল ফোন- যখন একটি মোবাইল ফোন পকেট থেকে বেরিয়ে পড়ে এবং নিচে পড়ে যায়, ফোনটি পকেটের সমান উচ্চতায় ফিরে আসে না। ফোন ফাটলে বা ভেঙ্গে গেলে গতিশক্তি নষ্ট হয়ে যায়। তাই এটি একটি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ। এমনকি নরম কভারযুক্ত ফোনটি একই উচ্চতায় ফিরে আসে না কারণ নরম কভারগুলি প্রভাব শোষণ করে।
