গতি সংরক্ষিত হয়: কখন, কেন, কিভাবে, বিস্তারিত তথ্য এবং FAQs

ভরবেগ সংরক্ষিত, যোগাযোগে বস্তুর মধ্যে সংঘর্ষ বিবেচনা করার সময় প্রধানত ব্যবহৃত হয়।

ভরবেগ পার্থক্য করে যে লোকোমোশন শরীরের একটি বদ্ধ সিস্টেমে পরিবর্তিত হয় না। সংরক্ষণ শব্দের অর্থ এমন কিছু যা পরিবর্তন করে না এবং তার অবস্থা বজায় রাখে। 

কিভাবে ভরবেগ সংরক্ষিত হয়?

ভরবেগ, ভর এবং বেগের গুণফল সংরক্ষিত হয়।

গতিবেগ কীভাবে সংরক্ষিত হয় তা বোঝার জন্য, আসুন দুটি বস্তুর উদাহরণ নেওয়া যাক। দুটি বস্তু, যথা A এবং অবজেক্ট B, যখন তারা উভয়ই একটি বদ্ধ সিস্টেমে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়। মোট ভরবেগ মানে বস্তু A এবং বস্তু B এর ভরবেগ সংরক্ষিত হয়। সর্ব মোট ভরবেগ দুটি বস্তু সংরক্ষণ করা হয়.

এর মানে হল যে যখন বস্তুটি আঘাত করে, তখন বস্তু A এবং বস্তু B এর ভাগ করা ভরবেগটি আঘাতের পর বস্তু A এবং বস্তু B এর মোট ভরবেগের সাথে অভিন্ন। অতএব, হারিয়ে যাওয়া বস্তু A এর ভরবেগ B বস্তু দ্বারা অর্জিত ভরবেগের সাথে অভিন্ন।

আমরা বলতে পারি যে ভরবেগ বস্তুর জন্য একই থাকে বা সংরক্ষিত হয়. এখানে যেহেতু A এবং অবজেক্ট B এর ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে বা বলুন, তাদের অবস্থা বজায় রাখে, এটি ভরবেগের সংরক্ষণের নিয়ম অনুসারে। 

যখন ভরবেগ সংরক্ষিত হয়?

যেমন উপরে বলা হয়েছে, যে কোনো সংঘর্ষের বিষয়ে আলোচনা করার সময় গতির সংরক্ষণ বিবেচনা করা হয়, বিস্ফোরণ, বস্তুর গতি, ইত্যাদি।

সুতরাং বস্তুর ভরবেগ সংরক্ষিত হয় যখন তারা কোনো গতিতে জড়িত থাকে, বা বলুন সংঘর্ষে। তাদের ভরবেগ সংরক্ষণের অর্থ হল তারা তাদের অবস্থা পরিবর্তন করে না এবং পুরো কর্ম জুড়ে অবিচল থাকে। এবং যদি এটি ঘটে তবে বলা হয় যে শরীরের জন্য মোট গতি সংরক্ষিত হয়। 

সব সংঘর্ষে ভরবেগ সংরক্ষিত হয়?

সংরক্ষণ আইন অনুযায়ী, কোন বাহ্যিক শক্তি না হওয়া পর্যন্ত গতি সংরক্ষিত হয় গতিশীল সিস্টেমের উপর কাজ করে।

আর কখন লাশের সংঘর্ষ হয়, বা কখন সংঘর্ষ হয় বলুন। তাদের সংঘর্ষের সময় কোন বাহ্যিক শক্তি তাদের উপর কাজ করে না। অতএব, আমরা বলতে পারি যে সংরক্ষণের আইন অনুসরণ করে সংঘর্ষে মোট গতি সংরক্ষিত হয়। যাইহোক, সংঘর্ষের সাথে জড়িত শক্তি সংঘর্ষে পরিবর্তিত হয়, যেখানে গতিশক্তি অন্য কোন আকারে শক্তির অপচয়ের কারণে পরিবর্তিত হয়।

ভরবেগ বিনামূল্যে পতনে সংরক্ষিত হয়?

পৃথিবীর তার মহাকর্ষীয় টান রয়েছে এবং এটি মুক্ত-পতনশীল দেহের মতো একই টানে পড়ে থাকা শরীরের উপর কাজ করে।

পৃথিবীর একটি উচ্চতা থেকে কোনো বস্তু দ্বারা একটি বিনামূল্যে পতনের সময়. কিছু ভর আছে এবং গতিশীল, কিছু বেগ থাকার কারণে শরীর কিছুটা গতি লাভ করে। পৃথিবী একটি অবাধ পতনে বস্তু দ্বারা সৃষ্ট নিম্নগামী গতিকে প্রতিহত করে।

স্ক্রিনশট 273
একটি বিনামূল্যে পতন অধীনে শরীর
চিত্র ক্রেডিট: "ফ্রি ফল-2"  উঃ ওমর কারামোল্লাওগলু  সিসি বাই 2.0

এই মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে, মুক্ত-পতনশীল দেহ এবং পৃথিবীকে একটি বেঁধে দেওয়া সিস্টেমে নিয়ে যাওয়া হয় যেখানে কোনও বাহ্যিক শক্তি এটির উপর কাজ করে না। তাই মুক্ত-পতনকারী দেহ এবং পৃথিবী একটিতে রয়েছে বিচ্ছিন্ন সিস্টেম. পৃথিবীর মহাকর্ষীয় টানের এই প্রভাবের কারণে, মুক্ত-পতনশীল দেহের মোট গতি সংরক্ষিত হয়। মুক্ত-পতনশীল দেহ দ্বারা গতিবেগ এবং তারা একই থাকে।

একটি বল দেওয়ালে আঘাত করলে কি ভরবেগ সংরক্ষিত হয়? 

আমরা জানি যে যখন একটি বল একটি দেয়ালে আঘাত করে, তখন এটি একটি হিসাবে বিবেচিত হয় না বন্ধ সিস্টেম. এবং ভরবেগ সংরক্ষণের নিয়মটি একটি বদ্ধ ব্যবস্থায় প্রয়োগ করা হয়, যার অর্থ হল কোন বাহ্যিক শক্তি বস্তুর উপর সংঘর্ষে কাজ করে না।

যখন বলটি দেয়ালে আঘাত করে, এই অবস্থায়, দেয়ালটি বলের বিপরীত শক্তি বহন করে। নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র দ্বারা কেন এটি ঘটে তা বোঝা যায়। সুতরাং বলটি যেমন একটি বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ করে যা প্রাচীর থেকে একটি শক্তি, এর পবিত্রতার আইন ভরবেগ প্রয়োগ করা হয় না।

ভরবেগ সংরক্ষিত হয়
দেয়ালে বল লেগেছে
চিত্র ক্রেডিট: "বল উইথ ম্যান"  dyniss  সিসি বাই-এসএ 2.0

সুতরাং, আঘাত করার সময় বলের গতি পরিবর্তন হয়।

ভরবেগ সম্পর্কিত সমস্যা

প্র. একটি ঘর্ষণ-হীন পৃষ্ঠে বুলেট দ্বারা গুলি চালানোর কারণে এতে একটি এমবেডেড বুলেট থাকে। এই প্রক্রিয়ায় কী সংরক্ষণ করা হয় তা ব্যাখ্যা করুন।

বুলেটটি প্রদত্ত পরিস্থিতিতে পৃষ্ঠে এমবেড করা হয়, যেখানে কোনও বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ করা হয় না। আমরা বলতে পারি যে প্রক্রিয়ায় গতি সংরক্ষিত হয়। যাইহোক, এটি একটি হিসাবে অস্বচ্ছন্দ সংঘর্ষ, গতিশক্তি সংরক্ষিত হয় না.

প্র. একটি ট্রেন 100m/s বেগে চলছে। যদি ট্রেনের ভরবেগ 10000 kg m/s পাওয়া যায়, তাহলে এর ভর কত হবে?

দেওয়া হয়েছে, মোমেন্টাম (p) = 10000 kg m/s

বেগ (v) = 100m/s

ভর (m) =?

ভরবেগ সূত্র দ্বারা আমরা জানি যে:- ভরবেগ (p) = ভর (m) *বেগ (v)

তাই প্রতিটির মান রেখে আমরা পাই,

10000kgm/s=m*100m/s

⇒m= (10000kg.m/s)/(100m/s)

মি = 100 কেজি

এইভাবে, আমরা জানি যে ট্রেনের ভর 100 কেজি।

প্র. 400 কেজি ভরের একটি ট্রাক 20 মি/সেকেন্ড বেগে চলছে৷ এখন এর প্রাথমিক গতিবেগ খুঁজুন। কখন ড্রাইভার ট্রাকটিকে ত্বরান্বিত করেছিল, 100 N এর একটি শক্তি 8 সেকেন্ডের জন্য ট্রাকের উপর কাজ করেছিল। এখন চূড়ান্ত গতি খুঁজে.

সূত্র দ্বারা, আমরা জানি যে,

প্রাথমিক ভরবেগ = ভর*প্রাথমিক বেগ = 400*20 kg m/s = 8000 kg m/s

সুতরাং, শক্তির প্রবণতা = বল*বার নেওয়া সময় = 100*8 N = 800 N

এবং আমরা ইতিমধ্যে জানি যে, শক্তির আবেগ = গতির পরিবর্তন

প্রশ্নে দেওয়া হিসাবে, ট্রাক ত্বরান্বিত

সুতরাং,

চূড়ান্ত ভরবেগ = প্রাথমিক ভরবেগ + বল প্রবণতা = (8000 + 800) kg m/s = 8800 kg m/s

প্র. গতির সংরক্ষণের আইন লঙ্ঘন করা হয়েছে কিনা তা ব্যাখ্যা করুন। একটি ঊর্ধ্বমুখী দিকে নিক্ষেপ করা হলে, একটি বল, তার নিক্ষেপের সময়, বলের ভরবেগ প্রথমে হ্রাস পায়, এবং তারপর এটি বাড়তে থাকে।

পূর্বের দৃশ্যে, বলের ভরবেগ এবং পৃথিবী সংরক্ষিত থাকে। যখন বলটি উপরের দিকে লঞ্চ করা হয়, তখন একটি আকর্ষণীয় শক্তি খেলায় আনা হয়।

এই বল যথাক্রমে পৃথিবী এবং বল উভয় দিক থেকে সমান। যাইহোক, যখন বলটি উপরের দিকে যায়, উপরে যাওয়ার সময় তার ভরবেগ হ্রাস পেতে শুরু করে, তবে একই সময়কালে, পৃথিবীর গতিবেগও ঊর্ধ্বমুখী দিকে একই হারে বৃদ্ধি পায়। এবং সেই অনুযায়ী, যখন বলটি তার নিম্নমুখী পতন শুরু করে, তখন তার গতিবেগ নিম্নমুখী দিকে বাড়তে থাকে। অবশ্যই, পৃথিবীর গতিবেগও একই সাথে ঊর্ধ্বমুখী দিকে বাড়তে থাকে।

প্র. প্রদত্ত পরিস্থিতি পরীক্ষা করুন। একটি গাছে দড়ি ঝুলছে এবং এক প্রান্ত থেকে বেঁধে দেওয়া হয়েছে। দড়িতে, আঙুর উপরের দিকে বাঁধা। সেই সাথে গাছের সাথে বেঁধে দেওয়া দড়ির নিচের দিকে ঝুলে আছে বানরটি। এখানে বানরের ভর দড়িতে বাঁধা আঙ্গুরের ভরের সমান। এখন ব্যাখ্যা করুন যে বানর দড়ি বেয়ে উপরে উঠতে শুরু করলে আঙুর খাবে কিনা। 

প্রদত্ত পরিস্থিতিতে, বানর আঙ্গুর খেতে পারবে না। বানর যখন দড়ি বেয়ে উপরে উঠতে শুরু করবে, তখন দড়িতে বাঁধা আঙুরটিও সমানভাবে উপরের দিকে যাবে যাতে গতি সংরক্ষিত থাকে।

এই পরিস্থিতিতে, গাছের যে শাখায় দড়ি বেঁধে রাখা হয় তার কারণে গতি উল্টে যায় কারণ এটি একটি শেভ হিসাবে কাজ করে। এটি ঘটেছিল যাতে তাদের সম্মিলিত ভরবেগ 0-তে বজায় থাকে। 

প্র. একই ভরের দুটি ছেলে আছে। তারা উভয়ই ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠে একে অপরের থেকে কিছুটা দূরে বরফের স্কেটে দাঁড়িয়ে আছে। একটি ছেলের কোমরে একটি দড়ি বাঁধা, দড়ির অপর প্রান্তটি দ্বিতীয় ছেলেটির হাতে। দ্বিতীয় ছেলেটি দড়ি টানলে কী হবে?

দড়ির অপর প্রান্ত ধরে থাকা ছেলেটি যখন অন্য ছেলেটিকে তার দিকে টেনে আনবে, তখন উভয় ছেলে একে অপরের দিকে এগিয়ে যেতে শুরু করবে। তারা যে গতিতে চলাচল করবে সেই গতিই হবে। এই ঘটনাটি ঘটে যাতে তাদের গতি শূন্য থাকে বা অবস্থা বজায় থাকে।

প্র. নৌকায় রাখা বৈদ্যুতিক পাখার মাধ্যমে নৌকার সাথে লাগানো পালের উপর বাতাস প্রবাহিত হলে। বলুন তো নৌকা চলতে শুরু করবে কি না?

না, নিম্নলিখিত কর্মের মাধ্যমে নৌকা চলাচল করবে না। একটি পাখা দ্বারা বাতাসের মাধ্যমে পাল তোলার জন্য বাতাস ফুঁ দেওয়ার সময়, বাতাস নিজেই পাখাটিকে বিপরীতে পিছনে ঠেলে দেয়। এখানে ফ্যান এবং বোটের মোমেন্টার যোগফল হবে 0। নৌকাটি নড়বে কিন্তু কিছু বহিরাগত এজেন্টের প্রতিক্রিয়া বলের অধীনে।

এছাড়াও পড়ুন: