স্কুলের পদার্থবিদ্যা-মেকানিক্স-লেকচার ৪ (বল সম্পর্কিত অধ্যায়ের বিষয়বস্তু)

Print PDF

কোর্সের মূল পাতা

নিবন্ধনের লিংক

লেকচার ভিডিওঃ

(ডাউনলোড লিংক শীঘ্রই দেয়া হবে )

বলের অধ্যায়ে আসার আগ পর্যন্ত আমরা পরিমাপ, ভেক্টর এবং গতি সংক্রান্ত বিষয়াদি নিয়েই থাকব এবং সরণ, বেগ, ত্বরণ (অর্থাৎ বেগের পরিবর্তনের হার) ইত্যাদি বিষয় হিশাব-নিকাশ করতে শিখে যাব। বেগের পরিবর্তনের হারকে আমরা ত্বরণ বলি। আগের অধ্যায় গুলোতে আমরা বেগের পরিবর্তন হলে সেই পরিবর্তন কোন দিকে কতটুকু হল সেটা হিসাব করেছি। কিন্তু এটা চিন্তা করিনি কেন এই বেগের পরিবর্তন হচ্ছে। এই অধ্যায়ে এসে আমাদের চিন্তা-ভাবনা-বিবেচনায় আরেকটা বিষয় যুক্তে হবে। আর সেটা হচ্ছে কেন এই বেগের পরিবর্তন হল? আর এই ‘কেন’র উত্তর দিতে গেলেই আসবে বলের ধারনা। বল প্রথম পর্ব ও বল দ্বিতীয় পর্ব অধ্যায়ে আমরা এই বল সংক্রান্ত বিষয়াদি সম্পর্কে জানব। এখানে বল প্রথম পর্ব ও দ্বিতীয় পর্ব নাম দিয়ে আলাদাভাবে দুটি অধ্যায় করা হয়েছে। প্রথম পর্ব অধ্যায়টিতে আমরা বল সম্পর্কিত বিজ্ঞানী নিউটনের তিনটি সূত্র সম্পর্কে জানব। এর পরের অধ্যায়টিতে মূলত নানাধরনের গাণিতিক সমস্যায় এই সূত্রগুলো কিভাবে প্রয়োগ করতে হয় সেটা শিখব। বিস্তারিত আলোচনার সু্যোগ রাখার জন্যই দুটো অধ্যায় রাখা হয়েছে।

বল কি? সবচেয়ে সোজাভাবে বললে ঠেলা কিংবা টানার সময় আমরা যেটা প্রয়োগ করি সেটাই বল। এখানে ঠেলা বা টানার বদলে আলতো টোকা দেয়া, আস্তে করে ধাক্কা দেয়া এসব ও হতে পারে। কিন্তু আমাকে আরেকটু পরিপক্কভাবে সংজ্ঞাটা দিতে হবে। সেটা আমরা এভাবে বলতে পারি।

‘A force is a interaction between two bodies or between a body and its environment’.

বাংলা করলে দাঁড়ায় বল হচ্ছে দুটি বস্তুর মধ্যে কিংবা একটি বস্তুর তার চারপাশের পরিবেশের সাথে Interaction (interaction এর ঠিক বাংলাটা এই মুহুর্তে মাথায় আসছে না!)।

এভাবেও বলের সংজ্ঞা দেয়া যায়। যা প্রয়োগের ফলে কোনো ভরের মধ্যে (অর্থাৎ বস্তুর মধ্যে) ত্বরণের সৃষ্টি করে সেটাই বল। (বেগের পরিবর্তনের হারকে ত্বরণ বলে।)

একটু চিন্তা করলেই বের করা যাবে, দুভাবে বল প্রয়োগ করা হয়।

• স্পর্শ বল
• অস্পর্শ বল

স্পর্শ বল হচ্ছে যখন আমরা কোনো বস্তুকে সরাসরি কোনো কিছু দিয়ে স্পর্শ করে এর উপর বল প্রয়োগ করি সেটা।  আর অস্পর্শ বল হচ্ছে যখন বল প্রয়োগ করার জন্য স্পর্শ করার প্রয়োজন হয় না তখন সেটাকে বলে অস্পর্শ বল। যেমন মহাকর্ষ বল, চৌম্বক বল। শুন্যস্থানের মধ্যদিয়েও এই অস্পর্শ বল কাজ করে। নিচের চিত্রটা একটু ব্যাখ্যা করা যেতে পারে বোঝার সুবিধার জন্য।

চিত্রঃ স্পর্শ ও অস্পর্শ বল।

এই চিত্রে আমরা বেশ কয়েকটা জিনিস দেখতে পাচ্ছি। পুলিতে একটা বস্তু ঝোলানো আছে। সেই বস্তুটাকে পৃথিবী মহাকর্ষ বলের মাধ্যমে টানছে। এটা অস্পর্শ বলের উদাহরণ। আবার চুম্বকের সম মেরু পরস্পরকে বিকর্ষন করে এবং বিপরীত মেরু পরস্পরকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষন-বিকর্ষণ বল ও অস্পর্শ বলের উদাহরণ। আবার যে প্রান্তে পুলিকে আমরা টেনে ধরে রাখব সেই প্রান্তে রশি ধরে আমরা যে বল প্রয়োগ করছি সেটা হচ্ছে স্পর্শ বল। আসলে প্রতিদিনকার জীবনে আমরা টানা-ঠেলা ইত্যাদিতে যে বল প্রয়োগ করি সেগুলো স্পর্শ বল।

বস্তুর ত্বরণের দিক এর উপর বল যেদিকে প্রয়োগ করা হয় সেদিকে হয়ে থাকে। তাই বস্তুর ত্বরণের দিক (বেগের পরিবর্তবের দিক) হিসাবের সময় এর বলের দিক আগে জানতে হবে। এখন একটা বস্তুর উপর তো অনেক দিকে অনেকগুলো বল কাজ করতে পারে। আমাদের যেটা জানতে হবে সেটা হচ্ছে অনেক দিকে অনেকগুলো বল কাজ করলেও নেট বলটা কোন দিকে কাজ করছে। আবার অনেক সময় হিসাবের সুবিধার জন্য আমরা ভেক্টর বিভাজনের মাধ্যমে একটা বলকেই প্রয়োজন মত ভাগ করে নেই। নিচের চিত্রগুলো দেখলে একটু ধারনা পাওয়া যাবে কিভাবে বলের দিকের ভিন্নতার কারনে নেট বলের দিকও পরিবর্তিত হয়। গাণিতিক সমস্যা সমাধানের সময় এ সম্পর্কে আমাদের ভাল ধারনা থাকতে হবে।

চিত্রঃ ১

চিত্রঃ ২

চিত্র ৩

চিত্র ৪

এখানে কাল দাগের তীর একই বিন্দুর উপর ভিন্ন দিকে দুইটা বল কাজ করছে বোঝাচ্ছে।লাল দাগ চিহ্নিত তীরটা নেট বল বোঝাচ্ছে।

চিত্রঃ বাম দিকে নেট বল ১৫০ নিউটন। উল্লেখ্য এখানে প্রতিটা বল একই সরলরেখা বরাবর কাজ করছে। (বলের একক নিউটন)

চিত্রঃ এখানে কোনো বিন্দুতে বিভিন্ন দিকে একাধিক বল কাজ করছে। এক্ষেত্রে সবগুলো বল যে সবসময় একই তলে থাকবে এমন কোনো কথা নেই।