আমাদের দৈনন্দিন জীবনে, আমরা সম্ভাব্য শক্তি শব্দ জুড়ে আসা; এখন প্রশ্ন উঠেছে, সম্ভাব্য শক্তি কি সঞ্চিত শক্তি। প্রশ্নের উত্তর জানতে, সম্পূর্ণ নিবন্ধটি পড়ুন।
মহাবিশ্ব শক্তি এবং গঠিত হয় ব্যাপার। ব্যাপারটা হল আমরা চারপাশে যা দেখি, যার ভর আছে, জায়গা দখল করে এবং কাজ করার জন্য সিস্টেম বা শরীরের শক্তি থাকে। বিভিন্ন ধরণের শক্তি রয়েছে এবং সেগুলি দুটি প্রাথমিক আকারে পড়বে - গতি এবং সম্ভাব্য শক্তি।
সম্ভাব্য শক্তি সঞ্চিত হয়?
যদি কোনো কিছু গতিশীল থাকে, আমরা বলি তাতে গতিশক্তি আছে। আর সম্ভাবনা থাকলে শক্তি অবস্থানের কারণে বা শরীর বা সিস্টেমের কনফিগারেশনের কারণে হয়, তাহলে এর অর্থ কি সম্ভাব্য শক্তি সঞ্চিত হয়??
হ্যাঁ. সম্ভাব্য শক্তি যান্ত্রিক শক্তির একটি সংরক্ষিত রূপ.
অভিকর্ষজ বিভব শক্তি
তুমি কি জানো? চলমান বা বিশ্রামে থাকা যেকোনো বস্তু সর্বদা মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের প্রভাবে থাকে। যখন একটি শরীরকে মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে রাখা হয়, তখন তার কাজ করার ক্ষমতা সেই সিস্টেম বা শরীরের সাথে ক্ষেত্রটির মিথস্ক্রিয়া থেকে আসে।
পৃষ্ঠ থেকে উচ্চতার উপর নির্ভর করে (যা রেফারেন্স হিসাবে নেওয়া হয়), বস্তুটির মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি. ধরা যাক যদি কোনো বস্তু বা সিস্টেমকে পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে h উচ্চতায় রাখা হয়; ইহা ছিল অভিকর্ষজ বিভব শক্তি, যা দ্বারা দেওয়া হয়
PE = m*g*h
যেখানে, m=ভর,
g= মহাকর্ষীয় ত্বরণ,
h = রেফারেন্স পয়েন্ট থেকে উচ্চতা,
ইলাস্টিক সম্ভাব্য শক্তি
যখন একটি স্প্রিং সংকুচিত হয়, বা রাবার প্রসারিত হয়, তখন এটিতে করা কাজটি স্ট্রেচিং বা কম্প্রেসিং-এ ইলাস্টিক সম্ভাব্য শক্তির আকারে সঞ্চিত হয়। স্প্রিং বা রাবার নির্গত হওয়ার সাথে সাথে সঞ্চিত শক্তি তার আকার পরিবর্তন করে এবং কাজ করে।
সম্ভাব্য শক্তি সঞ্চিত বা মুক্তি হয়
প্রকৃতিতে, প্রচুর শক্তি রয়েছে যা মুক্তি না হওয়া পর্যন্ত কোনও কাজ করার জন্য উপলব্ধ নয়, এবং যা দুটি জিনিসের একটির কারণে বস্তুতে সঞ্চিত হয়, 1) বল-ক্ষেত্রের সাথে বস্তুর মিথস্ক্রিয়া (অর্থাৎ মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র) ) 2) বস্তুর ভৌত কনফিগারেশন যা সম্ভবত একটি নির্দিষ্ট কনফিগারেশনে শক্তি সঞ্চয় করতে পারে এবং অন্য একটি অর্থাৎ বসন্তে রিলিজ করতে পারে, তা হল সম্ভাব্য শক্তি।
সম্ভাব্য শক্তি সবসময় সঞ্চিত হয়
যেকোনো বস্তু বা দেহে শক্তির বিশ্রামের রূপ হল সম্ভাব্য শক্তি।
যখন আমরা বলি যে বস্তু বা সিস্টেমের সম্ভাব্য শক্তি আছে, এর অর্থ হল যদি আমরা সিস্টেমটিকে তার কনফিগারেশন বা তার অবস্থান পরিবর্তন করতে দেয়, তাহলে সিস্টেমটি কাজ করতে পারে বা অন্য আকারে তার শক্তি ছেড়ে দিতে পারে (গতিশক্তি)।
কাজ করা = শক্তির পরিবর্তন
আপনি কি বসন্তের সাথে খেলেছেন? মনে রাখবেন, আমরা এক প্রান্তে একটি ব্লক রাখতাম এবং তারপরে আমরা এটি সংকুচিত করতাম। আমরা এটি প্রকাশ করার সাথে সাথেই, বসন্তে সঞ্চিত সম্ভাব্য শক্তিটি কাজ করার জন্য বিনামূল্যে ছিল, তাই এটি ব্লকের উপর বল প্রয়োগ করে এবং দুর্দান্ত শক্তির সাথে এটিকে দূরে ঠেলে দেয়।
আপনি নিশ্চয়ই জলপ্রপাত দেখেছেন। এটা সুন্দর দেখাচ্ছে, তাই না? পাহাড় থেকে ঝরে পড়া পানির স্রোতে রয়েছে প্রচণ্ড শক্তি। এটি থেকে আসা ভীতিকর শব্দ একই ইঙ্গিত করে। উচ্চতায় থাকা জলের সম্ভাব্য শক্তি থাকে, যখন এটি উচ্চতা থেকে পড়ে তখন শক্তি (উচ্চতার কারণে) গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
কেন সম্ভাব্য শক্তি সঞ্চিত শক্তি
সম্ভাব্য শক্তি হল একটি শক্তি, যা দুই বা ততোধিক সিস্টেমের মধ্যে পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়ার কারণে বিদ্যমান। দেহ বা সিস্টেমের অবস্থান বা কনফিগারেশন বা বিন্যাসের কারণে যে শক্তি থাকে তাকে সম্ভাব্য শক্তি বলে।
শক্তির সংরক্ষণ, একটি সর্বজনীন আইন, যা বলে যে শক্তি তৈরি বা ধ্বংস করা যাবে না; শুধুমাত্র তার ফর্ম পরিবর্তন করা হয়.
ধরুন, আপনি যদি কোনো বস্তুকে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় তোলার চেষ্টা করেন, তাহলে ধরা যাক ভূমি থেকে "h" মিটার। এখন শরীর উত্তোলনের জন্য, আপনাকে এটিতে কাজ করতে হবে। সিস্টেমের উপর কাজ দেওয়া হয়
কাজ সম্পন্ন = বল * স্থানচ্যুতি
সহজ ভাষায়, আপনি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের বিরুদ্ধে বস্তুটিকে স্থানচ্যুত করছেন। এখন, একটি বস্তুর উপর করা এই কাজ সংরক্ষণ করা হয়.
এখন এই শক্তি কোথায় গেল? এটি অবশ্যই শক্তি সংরক্ষণ আইন অনুসারে রূপান্তরিত হয়েছে। দেখুন, আপনি সেই দেহটি তুলেছেন, এখন যদি আপনি এটিকে একই উচ্চতা থেকে পড়তে দেন। এটি গতিশীল থাকবে, অর্থাৎ এতে গতিশক্তি থাকবে।
এটি উত্তোলনের আগে, শরীরের গতিশক্তি ছিল না, কিন্তু উচ্চতা "h" এ পৌঁছানোর সাথে সাথে এটি শক্তির অধিকারী হয়। আমরা উত্তোলনে যে কাজটি করেছি তা শক্তিতে সঞ্চিত ছিল। শক্তির সঞ্চিত রূপ এখানে অভিকর্ষজ বিভব শক্তি.
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন: প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
গতিশক্তি এবং সম্ভাব্য শক্তির মধ্যে সম্পর্ক কী?
আমরা জানি, গতিশক্তি নির্ভর করে গতির উপর এবং সম্ভাব্য শক্তি শরীরের অবস্থা বা অবস্থানের কারণে।
শক্তির এই দুটি রূপের মধ্যে প্রাথমিক সম্পর্ক হল এটি ক্রমাগত একে অপরের মধ্যে রূপান্তরিত হয়।
এটি একটি হাতুড়ি উদাহরণ দ্বারা সহজেই দেখা যেতে পারে। টেবিলে রাখা একটি হাতুড়ি কিছু সম্ভাব্য শক্তি ধারণ করে। টেবিল থেকে হাতুড়ি বের হলে তা মাটিতে আঘাত করে। এখানে, সম্ভাব্য শক্তি (যেমন টেবিলের উপর হাতুড়ি) গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয় (অর্থাৎ হাতুড়ি ছেড়ে দেওয়া হয়).
সম্ভাব্য শক্তির কিছু উদাহরণ দাও।
একটি পাকা ফল: পাকা ফলের মধ্যে মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি থাকে যখন এটি গাছে ঝুলে থাকে। শীঘ্রই সঞ্চিত শক্তি পাওয়া যাবে যখন এটি গাছের শাখা থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যাবে।
ব্যাটারি: ব্যাটারিতে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে। যত তাড়াতাড়ি ব্যাটারি সার্কিট সংযুক্ত করা হয়। রাসায়নিক শক্তি (ব্যাটারিতে) বৈদ্যুতিক শক্তিতে (কারেন্ট) রূপান্তরিত হয়।
বুলেট: বন্দুক থেকে যেমন বুলেট ছোড়া হয়, তেমনই গুলি লক্ষ্যে আঘাত করে বেশি বেগে। আমরা জানি, বিশ্রামের বুলেটে কিছু শক্তি সঞ্চিত থাকে যা গুলি করার সময় গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
তীর ও ধনুক: যখন ধনুকটি পিছনে টেনে নেওয়া হয়, তখন ধনুকটি কিছু শক্তি অর্জন করে, যা তার অঙ্গে সঞ্চিত হয়। এই ধনুকটি ছাড়ার সাথে সাথে তীরটি বাতাসে নিক্ষেপ করা হয়। এখানে স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি গতিতে স্থানান্তরিত হচ্ছে শক্তি.
পেন্ডুলাম: একটি পেন্ডুলাম হল একটি সিস্টেম যা বব এবং স্ট্রিং নিয়ে গঠিত। এক প্রান্ত থেকে কিছু উচ্চতায় রাখা হলে এটি সর্বাধিক সম্ভাব্য শক্তি ধারণ করে। ববটি মুক্তি পাওয়ার সাথে সাথে তার গড় অবস্থানে পৌঁছে যায়, সঞ্চিত সম্ভাব্য শক্তিকে গতিশক্তিতে রূপান্তরিত করে।
খাদ্য: মনে রাখবেন, আমাদের খাওয়ার অভ্যাস এবং আপনি ঠিকমতো খাননি এমন মন্তব্যের জন্য আমাদের মা আমাদের তিরস্কার করেন। অতএব, আপনার শক্তি নেই। খাদ্য শক্তির উৎস। আমরা খাদ্য গ্রহণ করি, এবং এই খাবার বা পদার্থগুলিতে রাসায়নিক সম্ভাব্য শক্তি থাকে। পদার্থটি আমাদের পাকস্থলীতে পৌঁছানোর সাথে সাথে বন্ধন ব্রেক করে এবং শক্তি মুক্তি দেয় যা আমাদের শরীর যে কোনও কাজ করতে ব্যবহার করে। আমরা বলতে পারি যে কোনও পরমাণু বা অণুর ভিতরে সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে।
মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি পথ কি স্বাধীন?
যখনই ঘর্ষণ জড়িত থাকে, পথটি গুরুত্বপূর্ণ। আমরা জানি, দ অভিকর্ষজ বিভব শক্তি উচ্চতা মধ্যে পার্থক্য উপর নির্ভর করে। অতএব, পথ কোন ব্যাপার না.
চলুন একটি গ্রহণ দ্বারা বুঝতে উদাহরণ ধরুন ভরের একটি বস্তু মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রের বিপরীতে উচ্চতা h এ উত্থাপিত হয়। কাজ করা হয় mgh. অন্যান্য অভিন্ন দেহটি ACDEB পাথের মাধ্যমে একই উচ্চতায় উত্থাপিত হয়। অনুভূমিক পাথ CD এবং EB-এর জন্য বাস্তুচ্যুতির জন্য শক্তির দিক স্বাভাবিক, তাই এই পাথ বরাবর করা কাজ শূন্য। শুধুমাত্র উল্লম্ব দিক, কাজ সম্পন্ন করা হয়. বস্তু উত্থাপন করা নেট কাজ আবার mgh কারণ AC+DE = h
সম্ভাব্য শক্তির সূত্র কি কি?
কনফিগারেশন এবং ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরণের সম্ভাব্য শক্তি বিদ্যমান।
যেখানে, m=ভর,
g= মহাকর্ষীয় ত্বরণ,
h = রেফারেন্স পয়েন্ট থেকে উচ্চতা।
ইলাস্টিক সম্ভাব্য শক্তি
যেখানে, k = বসন্ত ধ্রুবক,
x = দূরত্ব
দুটি চার্জের সম্ভাব্য শক্তি
যেখানে, q1 এবং q2 চার্জ,
r হল তাদের মধ্যে দূরত্ব
e0 মুক্ত স্থানের অনুমতি।
চৌম্বকীয় সম্ভাব্য শক্তি
যেখানে, চৌম্বক মোমেন্ট μ
B = চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা
সম্ভাব্য শক্তির একক হল জুল।
শব্দ শক্তি সম্ভাব্য বা গতিশক্তি?
শব্দ শক্তিকে শক্তি, গতি এবং সম্ভাব্য উভয় প্রকার হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।
শব্দ শক্তি সংকোচন এবং বিরলতার মাধ্যমে একটি মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। যখন সংকোচন ঘটে, তখন মাধ্যমটি বিশ্রামে আসে, যার মানে কোন গতিশক্তি নেই। এবং যখন বিরলতা ঘটে, তখন সঞ্চিত সম্ভাব্য শক্তি (মাঝারিভাবে) গতিশক্তি আকারে মুক্তি পায়।
