সরল ছন্দিত গতিতে চলমান একটি বস্তুর মোট শক্তি E, কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত রেখে বিস্তার দ্বিগুণ করলে সরল ছন্দিত গতিতে চলমান বস্তুটির গতিশক্তি কত হবে ?
ধরা যাক, একটি বস্তু সরল ছন্দিত গতিতে চলমান এবং এর মোট শক্তি \(E\)।
সরল ছন্দিত গতির জন্য, মোট শক্তি (\(E\)) মূলতঃ স্থির শক্তি (potential energy) ও গতি শক্তির (kinetic energy) সমন্বয়ে গঠিত।
সাধারণতঃ, সরল ছন্দিত গতির জন্য, মোট শক্তি \(E\) এর মধ্যে গতি শক্তি (Kinetic Energy) ও স্থির শক্তি (Potential Energy) সমানভাবে ভাগ হয়ে থাকে।
অর্থাৎ,
\(E = KE + PE\)
এবং,
\(KE = PE = \frac{E}{2}\)
এখন, যদি বিস্তার দ্বিগুণ করা হয়, তাহলে এর তরঙ্গের কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে, অর্থাৎ, তরঙ্গের মূল দৈর্ঘ্য ও গতি অপরিবর্তিত থাকে।
সরল ছন্দিত গতিতে, গতিশক্তি (Kinetic Energy) এর সাথে তরঙ্গের বিস্তার (amplitude বা বিস্তার) সম্পর্কিত নয়; বরং, গতি ও তরঙ্গের বিস্তার আলাদা বিষয়।
তবে, যদি বিস্তার দ্বিগুণ করা হয়, তাহলে তরঙ্গের শক্তি বা মোট শক্তি বৃদ্ধি পাবে না, কারণ শক্তি মূলতঃ তরঙ্গের amplitude এর উপর নির্ভর করে।
তবে, প্রশ্ন অনুযায়ী, "বস্তুর মোট শক্তি" \(\) \(E\) \(\) থেকে বোঝানো হয়েছে, সম্ভবতঃ, তরঙ্গের গতি বা শক্তি।
তাহলে, সরল ছন্দিত গতির জন্য, গতিশক্তি \(KE = \frac{E}{2}\)।
গতি \(v\) এর জন্য, গতি শক্তি:
\(KE = \frac{1}{2} m v^2\)
অর্থাৎ,
\(\frac{1}{2} m v^2 = \frac{E}{2}\)
এবং,
\(v^2 = \frac{E}{m}\)
যখন বিস্তার দ্বিগুণ হয়, তখন গতি \(v'\) হবে, এবং তার জন্য:
\(v'^2 = \frac{E'}{m}\)
এবং, তরঙ্গের বিস্তার দ্বিগুণ হলে, সাধারণতঃ, তরঙ্গের শক্তি বা গতি দ্বিগুণ হয়।
তাহলে, \(v' = 2v\)
অর্থাৎ,
\(v'^2 = 4v^2\)
এবং,
\(\frac{E'}{m} = 4 \times \frac{E}{m}\)
অর্থাৎ,
\(E' = 4E\)
অতএব, বস্তুটির নতুন মোট শক্তি হবে \(\boxed{4E}\)।
- একটি হেলানো তলে চিত্রের ন্যায় ২ মি. দৈর্ঘ্যের একটি ৩০০ N/m ধ্রুবক বিশিষ্ট একটি স্প্রিং রাখা আছে। একটি ২ কেজি ভরের বাক্সকে A বিন্দু থেকে ছেড়ে দেওয়া হলে স্প্রিংটি সংকুচিত হয়।এ বিন্দুটিতে বস্তুটির বিভবশক্তি নির্ণয় করো।
- কোনো সরল ছন্দিত গতিসম্পন্ন কণার পর্যায়কাল অপরিবর্তিত রেখে বিস্তার দ্বিগুণ বৃদ্ধি করা হলে, এর সর্বোচ্চ গতিশক্তি পূর্বের কত গুণ হবে?
- স্থিতিস্থাপক স্থিতিশক্তি শূন্য হয় কণার কোন অবস্থানে?
- কোনো এক মুহূর্তে A বিস্তারের সরল ছন্দিত স্পন্দন সম্পন্ন কোনো কণার বিভবশক্তি ও গতিশক্তি সমান। সাম্যাবস্থা থেকে সরণ-
- একটি বস্তুকণা 4 cm বিস্তারে সরল ছন্দিত স্পন্দন গতিতে দুলছে। সাম্যাবস্থান থেকে কত সরণে বস্তুকণাটির গতিশক্তি ও বিভব শক্তি সমান হবে?
- সরল দোলন গতি সম্পন্ন কোন কণার বিস্তার X ও শক্তি E। শক্তি দ্বিগুণ ও ত্রিগুণ করতে হলে বিস্তার হতে হবে যথাক্রমে-
- ব্যবস্থা দুটিকে মুক্তভাবে স্পন্দিত করার ফলে স্পন্দনের বিস্তার হয় 4 cm ।চিত্র-২ অনুসারে বস্তুটির সর্বোচ্চ বেগ কত?
- সরলদোল গতিসম্পন্ন গতির শক্তির (Ep ও Ek) রাশিমালা নিচের কোন চিত্রের সাহায্যে প্রকাশ করা যায়?
- চিত্রে সরল দোলকের জন্য সাম্যাবস্থা থেকে নির্দিষ্ট সরণে, গতিশক্তি =বিভবশক্তি।উদ্দীপকের মন্তব্যটির সত্যতা যাচাই করো
- বস্তুর মোট শক্তি কত?
- বিভব পাথের্ক্যর একক Volt কে লেখা যায়:
- সরণ দোল গতিসম্পন্ন বস্তুর সর্বোচ্চ গতিশক্তির সমীকরণ-
- K বল ধ্রুবক বিশিষ্ট কোন বস্তু A বিস্তার নিয়ে ছন্দিত স্পন্দনে দুলতে থা??লে তার মোট যান্রিক শক্তি E হবে -
- সরল ছন্দিত স্পন্দনরত কোন বস্তুর সাম্যাবস্থা থেকে x দূরত্বে স্থিতিশক্তি নিচের কোনটির সমানুপাতিক?
- সরল ছন্দিত স্পন্দনে স্পন্দিত কণার ক্ষেত্রে 1/2KA2 হচ্ছে
- সরল ছন্দিত দোলনসম্পন্ন কণার বিভবশক্তি গতিশক্তির সমান হবে যখন-
- রাফিদ উপরের চিত্র অনুযায়ী একটি 0.2 kg ভরের বস্তু দুলাচ্ছে।উদ্দীপকের বস্তুটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে কি-না-গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা দাও।
- একটি বস্তু 4 cm বিস্তারে সরল ছন্দিত স্পন্দন সম্পন্ন করছে। সাম্যবস্থ্য থেকে কত দূরত্বে বস্তুটির গতিশক্তি ও স্থিতিশকি সমান হবে?
- একটি কণার ব্যবকলনীয় সমীকরণ (d^2x)/(dt^2)+10π^2x=0 এবং কণাটি সরল ছন্দিত স্পন্দন গতিতে দুলছে।0.8 kg ভর বিশিষ্ট কণাটিকে সাম্যবস্থান হতে 0.020 m টেনে ছেড়ে দিলে এটি 0.17 m বিস্তারে দুলতে থাকে।1.145 sec এবং 1.185 sec সময়ে কণাটি শক্তির নিত্যতা সূত্র মেনে চলবে কি না যাচাই করো।
- যদি 60 kg ওজনের একটি লােক 4m দৈর্ঘ্যের একটি দোলনায় বসে 3m বিস্তারে দুলতে থাকে, তাহলে লােকটির সর্বোচ্চ গতিশক্তি কত হবে?
- 2 kg ভরের একটি বস্তুকে 10 m সুতার সাহায্যে বি???্দুতে ঝুলানো হলো এবং A বিন্দু থেকে স্বাধীনভাবে দুলতে দেওয়া হলো। ঘর্ষণ ও বায়ুজনিত বাধা অগ্রাহ্য কর।উদ্দীপকে C বিন্দুতে বস্তুর গতিশক্তি B বিন্দুর গতিশক্তি অপেক্ষা ভিন্ন হবে কি? প্রয়োজনীয় গাণিতিক বিশ্লেষণসহ তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও।
- একটি সরল ছন্দিত গতি সম্পন্ন কণার গতির সমীকরণ \( \frac{d^2 x}{dt^2} + 16x = 0 \) হলে কণাটির পর্যায়কাল (T) সেকেন্ডে কত হবে?
- সরল দোল গতিসম্পন্ন একটি কণার সরণ x=√3sin2πt মিটার।সাম্যাবস্থান থেকে 1 m দূরে কণাটির গতিশক্তি ও বিভবশক্তির অনুপাত কত?
- চিত্রে সরল ছন্দিত গতিতে স্পন্দনরত 1kg ভরের বস্তুর শক্তি বনাম সরণ লেখচিত্র দেখানো হয়েছে। বস্তুর বিস্তার 0.01m এবং কম্পাংক 12Hz.x= A/2 এবং x = A অবস্থানের জন্য বস্তুটির যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতা সূত্র পালিত হবে কি? বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।
- তারের সম্প্রসারণে বিভবশক্তি সঞ্চিত হয়-ব্যাখ্যা কর।
- সরল দোলকের গতির ক্ষেত্রে এর মোট যান্ত্রিক শক্তি বিস্তারের-
- 8 kg ভরের একটি বস্তু x অক্ষের ধনাত্মক দিকে গতিশীল। যখন এটি x = 0 অবস্থানে থাকে তখন অক্ষ বরাবর একটি ধনাত্মক বল এর উপরে কাজ করে। বস্তুটি x = 5m অবস্থানে গেলে এর গতিশক্তি থাকে না। বস্তুটি x = 5 হতে x = 3m অবস্থানে যখন ফেরত যাবে, তখন এর বেগ কত হবে? [বস্তুটির আদি গতিশক্তি 30J]
- নিচের চিত্রে একটি দোলক সরল দোলন গতিতে দুলছে। যার সর্বোচ্চ বিস্তার PB। 0.2kg ভরের ববের চারটি বিভিন্ন অবস্থান হল A,B,C এবং D। যেখানে, PB=0.6 m, OB=OC=OA=OD=1m ।উদ্দীপকের দোলকটিতে যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতার সূত্রের ব্যত্যয় ঘটবে কিনা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে তোমার মতামত দাও।
- ববের ভর, 0.05 kg ,দোলকটির কার্যকর দৈর্ঘ্য, 1 m অভিকর্ষজ ত্বরণ, 9.8 ms-2উদ্দীপকে C বিন্দুর কার্যকর বল নির্ণয় করো
- কোন শর্তে সরল ছন্দিত কণার বিভবশক্তি সর্বোচ্চ হয়? ব্যাখ্যা করো।
- একটি পেন্ডুলাম সরল ছন্দিত স্পন্দনে গতিশীল যার সর্বোচ্চ গতিশক্তি K1। যদি পেন্ডুলাম এর দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করা হয় কিন্তু বিস্তার সমান থাকে তাহলে সর্বোচ্চ গতিশক্তি -
- নির্দিষ্ট পরিমাণ আদর্শ গ্যাসের জন্য 3 atm ধ্রুব চাপে V বনাম T গ্রাফের ঢাল 1/3 হলে, গ্যাসের পরিমাণ-
- 5kg ভরের একটি বস্তুর সরণের সমীকরণ x = 2sin (10t+π/4)m; যেখানে t হল অতিক্রান্ত সময়, t = 10s সময়ে বস্তুটির স্থিতিশক্তি কত?
- চিত্রে একটি সেকেন্ড দোলক দেখানো হলো, যা ভূ-পৃষ্ঠে সঠিক সময় দেয়। OA=2 m এবং BN 0.5 m, B দোলকটির সর্বোচ্চ অবস্থান। ববের ভর 5g m। দোলকটিকে চাঁদে নিয়ে যাওয়া হল। পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধ চাঁদের ভর ও ব্যাসার্ধের যথাক্রমে ৪1 গুণ ও 4 গুণ। পৃথিবীতে g = 9.8 ms-2 । উদ্দীপকে উল্লেখিত দোলকটি পৃথিবী পৃষ্ঠে অবস্থানকালে A বিন্দুতে মোট শক্তি ও B বিন্দুতে মোট শক্তির কোনো পরিবর্তন হবে কিনা-উদ্দীপকের তথ্যমতে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।
- দুইটি তার A ও B যাদের উভয়েরই দৈর্ঘ্য 200 cm ও প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল 1 mm², 10 kg ভর। উভয় তারের উপর ঝুলালে A তারের 7% দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি আর ও তারের ৪% দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হয়। (g = 9.8 ms-2). B তারের একক দৈর্ঘ্যের সঞ্চিত শক্তি নির্ণয় করো।
- পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে M=6×1024 এবং R = 64km । পৃথিবী পৃষ্ঠ হতে P বিন্দু R/2 গভীরে এবং Q বিন্দু R/2 উপরে একটি দোলক নেয়া হলো। আবার পৃথিবী থেকে ভরের একটি উপগ্রহকে বৃহস্পতি গ্রহকে পর্যবেক্ষণের জন্য পাঠানো হলো। গ্রহটি বৃহস্পতি পৃষ্ঠ হতে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় থেকে 52 ঘন্টায় একবার বৃহস্পতি গ্রহকে পরিভ্রমণ করে। বৃহস্পতি গ্রহের ভর 1.9×1027kg এবং ব্যাসার্ধ 70,000km। পৃথিবীর g=9.8ms-2।উদ্দীপকে বৃহস্পতি গ্রহের পৃষ্ঠ হতে উপগ্রহের উচ্চতায় এর রৈখিক গতিশক্তির মান, বৃহস্পতি গ্রহের বিভবের সাংখ্যিক মান সমান নাকি ভিন্ন হবে-গাণিতিক ভাবে যাচাই কর।
- সংকুচিত অবস্থায় স্প্রিং এর ভিতর কোন শক্তি সঞ্চিত থাকে?
- 0.01 kg ভরের 1 টি কণা সরলরেখা বরাবর স্পন্দন গতিতে চলমান। এর পর্যায়কাল 2 sec বিস্তার 0.1m এবং সরণ 0.02m। উপরোক্ত সরণের ক্ষেত্রে,গতিশক্তি বিভবশক্তির কতগুণ?
- সরল দোল গতিসম্পন্ন একটি বস্তু যখন তার সাম্যঅবস্থান থেকে 2 cm দূরে, তখন তার গতিশক্তি স্থিতিশক্তির 3 গুন। বস্তুটির দোলনের বিস্তার কত হবে?
- নিচের উদ্দীপকে একটি সরল দোলগতি সম্পন্ন কণার শক্তি বনাম সরণের লেখচিত্র দেওয়া হলো:A বিন্দুতে কণাটির সরণ নির্ণয় কর।