এই নিবন্ধে, আমরা শূন্য বেগ সম্পর্কে কথা বলব, সর্বোচ্চ বিন্দুতে বেগ শূন্য, কারণ এবং বিভিন্ন তথ্য।
বস্তুটি গতিশক্তির সাথে ঊর্ধ্বমুখী দিকে ত্বরান্বিত হয়, এর গতিশক্তি সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং একবার শূন্য গতিশক্তি বস্তুর সাথে থাকে এবং এইভাবে বস্তুর গতিবেগ শূন্য হয়ে যায়।
শূন্য বেগ কি?
বেগ হল একটি নির্দিষ্ট সময়ে অবস্থানের পরিবর্তনের হার।
বস্তুর বেগ শূন্য হয় যদি বস্তুটি একটি নির্দিষ্ট সময়ে একটি অবস্থানে স্থির থাকে বা স্থানচ্যুতির পরে একটি বস্তু তার প্রাথমিক অবস্থানে ফিরে আসে।
জিরো বেগের জন্য অবস্থান-সময় গ্রাফ
অবস্থান-সময় গ্রাফে, বস্তুর বেগ শূন্য হলে একটি গ্রাফের ঢাল x-অক্ষের সমান্তরাল।
নিম্নলিখিত গ্রাফটি একই ব্যাখ্যা করে।
উপরের গ্রাফ এ দেখায় বস্তুর অবস্থান সব সময় অপরিবর্তিত থাকে. তাই বস্তুর বেগ শূন্য।
এটিও সত্য যখন বস্তুটি যে অবস্থান থেকে যাত্রা শুরু করেছিল সেখানে ফিরে আসে। এটি নীচের গ্রাফে স্পষ্টভাবে নির্দেশিত।
উপরের গ্রাফটি দেখায় যে বস্তুটি x থেকে স্থানচ্যুত হয়েছিল1 এক্স পর্যন্ত2, কিন্তু তারপর x এ ফিরে আসে1 একটি নির্দিষ্ট সময়ের পর। সুতরাং, একটি অবস্থানের পরিবর্তন এখন শূন্য হয়ে যায় এবং তাই বেগও শূন্যের সমান।
আরও পড়ুন শূন্য বেগ: কি, কিভাবে, কখন, উদাহরণ এবং সমস্যা.
সর্বোচ্চ বিন্দুতে বেগ শূন্য কেন?
বস্তুটি ভূ-পৃষ্ঠের উপর থেকে উঁচুতে যাওয়ার সাথে সাথে এটি সম্ভাব্য শক্তির আকারে শক্তি সঞ্চয় করে।
একবার বস্তুর সমস্ত গতিশক্তি সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে গেলে, বস্তুটি আর ত্বরান্বিত হয় না তবে কয়েক সেকেন্ডের জন্য সেখানে আটকে থাকে যতক্ষণ না মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে একটি শক্তি প্রয়োগ করে যা বস্তুটিকে নিজের দিকে টেনে নেয়।
বস্তুটি তখন অর্জিত সম্ভাব্য শক্তিকে গতিশক্তিতে রূপান্তর করে মাটির দিকে ফিরে আসে।
একটি প্রক্ষিপ্ত গতিতে একটি বস্তুর শূন্য অনুভূমিক বেগ
প্রক্ষিপ্ত গতিতে একটি বস্তু দুটি মাত্রায় চলে, x-দিক এবং y-দিক।
প্রাথমিকভাবে, যখন বস্তুটি তার উৎপত্তি থেকে যাত্রা শুরু করে, তখন আমাদের উভয়ই থাকে অনুভূমিক বেগ পাশাপাশি উল্লম্ব বেগ। একবার এটি সর্বোচ্চ বিন্দুতে পৌঁছালে যেখানে এর সমস্ত গতিশক্তি সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এটি কিছুক্ষণের জন্য ত্বরিত হওয়া বন্ধ করে এবং উল্লম্ব পথের পরিবর্তে অনুভূমিক দিকে চলতে থাকে এবং তারপরে অভিকর্ষের কারণে ত্বরান্বিত হয়।
যখন বস্তুর বেগ সর্বোচ্চ বিন্দুতে শূন্য হয়ে যায় তখন তার কী ঘটে?
বস্তুটি ক্ষুদ্রতম সময়ের জন্য বিশ্রামে থাকে যখন এর বেগ শূন্য হয়ে যায়।
যখন বস্তুটি তার উড্ডয়নের সর্বোচ্চ বিন্দুতে পৌঁছায়, তখন বস্তুর গতিশক্তি শূন্য হয়ে যায় এবং এটিতে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য শক্তি থাকে।
বস্তুর শক্তির তারতম্য নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।
এটা দেখা যায় যে বলের লাথিতে সর্বোচ্চ গতিশক্তি থাকে যা বল উচ্চতা অর্জনের সাথে সাথে কমতে থাকে। ক্রমহ্রাসমান গতিশক্তি সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং বল সর্বোচ্চ বিন্দুতে পৌঁছালে তা সর্বোচ্চ হয়।
প্রাথমিক উড্ডয়নের সময় বলের বেগ সর্বোচ্চ।
সর্বোচ্চ বিন্দুতে KE =0; এটাই
1/2mv2=0
থেকে ভর সংরক্ষণ করা হয়, এটা স্পষ্ট যে এই বিন্দুতে বস্তুর বেগ শূন্য।
v2=0
ফ্লাইটের সময় বস্তুর শক্তি সংরক্ষিত হয়। বস্তুর গতিশক্তি অদৃশ্য না হওয়া পর্যন্ত প্রাথমিক গতিশক্তি সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর সম্ভাব্য শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে ভূপৃষ্ঠের উপরে উড়তে থাকা বস্তুর বেগ
যখন বলের সর্বোচ্চ সম্ভাব্য শক্তি থাকে তখন এটি তার সর্বোচ্চ বিন্দুতে স্থান দখল করে থাকে যখন এর সমস্ত গতিশক্তি সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এটি শুধুমাত্র এই কারণে যে পৃথিবীর মহাকর্ষীয় টান বস্তুর উপর প্রবাহিত হয়, বস্তুটিকে পৃষ্ঠের নিচে টেনে নিয়ে যায়। তাই, বস্তুটি মুক্তপতন পর্যবেক্ষণ করে এবং নিচের দিকে ত্বরান্বিত হয়।
সমস্যা 1: 5 মিটার উচ্চতায় মাটির উপরে ঝুলন্ত 100 কেজি ভরের বস্তুর গতিশক্তি এবং সম্ভাব্য শক্তি গণনা করুন।
সমাধান: ভূমি থেকে বস্তুর উচ্চতা h=100m।
বস্তুর ভর m=5kg
বস্তুর সম্ভাব্য শক্তি সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়
ভী = এমজিএইচের
=5 কেজি x 9.8 মি/সেকেন্ড2 x100 = 4900
=4.9k জুলস
বস্তুর সাথে যুক্ত সম্ভাব্য শক্তি হল 4.9kJoules।
বস্তুর বেগ শূন্য। সুতরাং, বস্তুর গতিশক্তি হল
KE=1/2mv2=1/2মি x 0=0
বস্তুর গতিশক্তি শূন্য।
সমস্যা 2: মাটির উপরে থেকে 100 মিটার উচ্চতায় বাঁধা একই বস্তুটি বিবেচনা করুন যা উচ্চ বাতাসের গতির দ্বারা সামান্য প্রবাহিত হয়। বস্তুর সম্ভাব্য শক্তির পরিবর্তন খুঁজুন যদি এটি 10 সেকেন্ডে 2 সেমি অবস্থান স্থানচ্যুত করে।
প্রদত্ত: স্থানচ্যুতি x=10 সেমি=0.10মি, সময় t=2 সেকেন্ড
v= Δx/Δt = 0.1/2 = 0.05m/s
বস্তুর গতিশক্তি এখন
KE = 1/2mv2= 1/2 x 5 x (0.05)2
=1/2 x 5 x 0.0025=0.00625 জুল
সার্জারির উচ্চতায় বস্তুর সম্ভাব্য শক্তি 100 মিটার ছিল 4.9kJules.
যখন বস্তুটি গতিতে সেট করে তখন বস্তুর সম্ভাব্য শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
এইভাবে উপরোক্ত উচ্চতা থেকে বস্তুটি 10cm স্থানচ্যুত হওয়ার পর বস্তুর সাথে যুক্ত সম্ভাব্য শক্তি হবে
PE = PEপ্রারম্ভিক – KE = (4.9k-0.00625)J = 4.89k জুলস
আরও পড়ুন বিভবশক্তি.
সচরাচর জিজ্ঞাস্য
উচ্চতা থেকে নিচে নেমে আসা বস্তুর বেগ কি ঋণাত্মক?
উচ্চতার সাথে অভিকর্ষের কারণে বস্তুর গতিবেগ সূত্র দ্বারা দেওয়া হয়
যেহেতু চূড়ান্ত এবং প্রাথমিক উচ্চতার মধ্যে পার্থক্য উচ্চতা হ্রাসের কারণে ঋণাত্মক হয়ে যায়, নিচে পড়া বস্তুর বেগ ঋণাত্মক।
সর্বোচ্চ বিন্দুতে বস্তুর ভরবেগ কি সংরক্ষিত?
বস্তুর সাথে ভরবেগ যুক্ত থাকে যখন এটি একটি বেগের সাথে চলতে থাকে।
যখন বস্তুটি পৃষ্ঠের সর্বোচ্চ বিন্দুতে থাকে, তখন বস্তুটির গতিবেগ শূন্য হওয়ায় বস্তুটির সাথে কোনো গতিশক্তি যুক্ত থাকে না; তাই বস্তুর ভরবেগও শূন্য।
একটি বিনামূল্যে পতন কি?
বস্তুটি তার উড্ডয়নের সর্বোচ্চ বিন্দু অর্জন করে এবং সর্বোচ্চ সম্ভাব্য শক্তি অর্জন করার পরে পৃষ্ঠে ফিরে যেতে থাকে।
পৃথিবী প্রবাহিত মহাকর্ষীয় শক্তির প্রভাবে বস্তুর দ্রুত পতন ও মুক্ত চলাচলকে বস্তুর মুক্ত পতন বলে।
সর্বোচ্চ বিন্দুতে বস্তুর ত্বরণ শূন্য কেন?
বস্তুর বেগের কোন তারতম্য না থাকলে ত্বরণ শূন্য হবে।
সর্বোচ্চ বিন্দুতে, বস্তুটির কোন গতিশক্তি নেই যেখানে এর সমস্ত গতিশক্তি সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং সেই কারণে বেগ শূন্য এবং বস্তুটি ত্বরান্বিত হয় না।
