20m উঁচু থেকে একটি বল বালির মধ্যে পতিত হলে, বালির মধ্যে 1m ঢুকে থেমে গেল, এক্ষেত্রে নিচের কোনটি সংরক্ষিত থাকবে?
Dentalপদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রনিউটনিয়ান বলবিদ্যাবলের ধারণা, প্রকারভেদ ও নিউটনের গতিসূত্র (Topic Practice)Dental - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
C.
শুধুমাত্র ভরবেগ
Explanation:
উপরোক্ত ঘটনাটি একটি অস্থিতিস্হাপক সংঘর্ষের উদাহরণ। সুতরাং, এখানে শুধুমাত্র ভরবেগ সংরক্ষিত থাকবে।
Another Explanation (5):
20m থেকে বালিতে পড়লে ভরবেগ কেন সংরক্ষিত? 🤔
20 মিটার উঁচু থেকে একটি বল বালির মধ্যে পড়লে শুধুমাত্র ভরবেগ সংরক্ষিত থাকার কারণ ব্যাখ্যা করা হলো:
সংরক্ষণশীলতা (Conservation) ধারণা:
- ভরবেগ (Momentum): কোনো বস্তুর ভর (mass) এবং বেগের (velocity) গুণফলকে ভরবেগ বলে। এটি একটি ভেক্টর রাশি।
- সংরক্ষণশীলতা নীতি: কোনো সিস্টেমের উপর বাহ্যিক বল প্রযুক্ত না হলে, সিস্টেমের মোট ভরবেগ ধ্রুব থাকে।
ঘটনাটির বিশ্লেষণ:
- পতিত হওয়ার পূর্বের মুহূর্ত: বলটি যখন 20 মিটার উচ্চতায় ছিল, তখন এর একটি স্থিতিশক্তি (Potential Energy) ছিল। নিচে পড়ার সাথে সাথে স্থিতিশক্তি গতিশক্তিতে (Kinetic Energy) রূপান্তরিত হয়।
- বালির সংস্পর্শে আসা: যখন বলটি বালির সংস্পর্শে আসে, তখন একাধিক ঘটনা ঘটে:
- ঘাত বল (Impulsive Force): বালি বলের উপর একটি ঘাত বল প্রয়োগ করে, যা বলের গতি কমিয়ে দেয়।
- অভ্যন্তরীণ বল (Internal Force): বালি এবং বলের মধ্যে সংঘর্ষের সময় কিছু অভ্যন্তরীণ বল ক্রিয়া করে, যা তাপ (Heat) এবং শব্দ (Sound)-এর উৎপন্ন করে।
- বলের থেমে যাওয়া: ঘাত বলের কারণে বলটি বালির মধ্যে 1 মিটার প্রবেশ করে থেমে যায়। এই সময় গতিশক্তি তাপ ও শব্দ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
কেন শুধুমাত্র ভরবেগ সংরক্ষিত?
ভরবেগ মূলত একটি বদ্ধ সিস্টেমের (Closed System) জন্য সংরক্ষিত থাকে। এখানে, যদি আমরা শুধু বলটিকে নিয়ে চিন্তা করি, তবে বালি একটি বাহ্যিক বল (External Force) প্রয়োগ করছে। কিন্তু, যদি আমরা বল + পৃথিবী + বালি - এই পুরো সিস্টেমটিকে বিবেচনা করি, তবে এটি একটি প্রায়-বদ্ধ সিস্টেম হিসেবে ধরা যেতে পারে।
| সংরক্ষিত রাশি | সংরক্ষিত থাকার কারণ | সংরক্ষিত না থাকার কারণ |
|---|---|---|
| ভরবেগ (Momentum) | সিস্টেমের উপর কোনো বাহ্যিক ঘাত বল কাজ না করলে(পুরো সিস্টেম বিবেচনায়)। 🌍+🏐+⛱️=✅ | শুধুমাত্র বলটিকে বিবেচনা করলে বালি কর্তৃক প্রযুক্ত বল বাহ্যিক হিসেবে গণ্য হবে। 🏐=❌ |
| গতিশক্তি (Kinetic Energy) | - | সংঘর্ষের সময় গতিশক্তি তাপ ও শব্দ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।🔥🎶 |
| মোট শক্তি (Total Energy) | পুরো প্রক্রিয়ায় মোট শক্তি (গতিশক্তি + স্থিতিশক্তি + তাপ + শব্দ) সংরক্ষিত থাকে। | যদি শুধু বলের শক্তি বিবেচনা করা হয়, তবে তা সংরক্ষিত থাকবে না। |
গুরুত্বপূর্ণ বিষয়:
- এখানে বালি এবং বলের মধ্যে সংঘর্ষ একটি অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ (Inelastic Collision), যেখানে গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে না।
- ভরবেগ তখনই সংরক্ষিত থাকবে, যখন সিস্টেমের উপর কোনো বাহ্যিক ঘাত বল কাজ না করে।
উপসংহার:
সুতরাং, 20 মিটার থেকে বালিতে পড়লে শুধুমাত্র ভরবেগ সংরক্ষিত থাকার মূল কারণ হলো পুরো সিস্টেম(পৃথিবী+বালি+বল) বিবেচনা করলে এর উপর উল্লেখযোগ্য কোনো বাহ্যিক ঘাত বল কাজ করে না। 🥳
