প্রশ্নের বিশ্লেষণ:
প্রশ্নটি হলো: প্রক্ষেপকের বিচরণ কালের সমীকরণ কোনটি?
এখানে, আমাদের প্রক্ষেপকের (Projectile) বিচরণকাল (Time of flight) এর সমীকরণ খুঁজে বের করতে হবে। প্রক্ষেপক গতি সাধারণত একট??? অবাধ পতন অথবা সোজাসোজি গতি নিয়ে চলে, যার মধ্যে গতি, সময়, উচ্চতা এবং দূরত্বের সম্পর্ক নির্ধারণ করা হয়।
প্রক্ষেপক গতি:
প্রক্ষেপক গতি একটি গতির প্রবাহ যা ভিন্ন কোণে (অথবা উপরের কোণ θ₀) এবং শূন্য থেকে ঊর্ধ্বে বা অনুভূমিকভাবে চলে। যখন কোন বস্তুর গতি প্রক্ষেপণ করা হয়, তখন গতি দুইটি অংশে ভাগ হয়:
-
অনুভূমিক গতি (Horizontal velocity):
v0cosθ0v_0 \\cos \\theta_0v0cosθ0 -
উল্লম্ব গতি (Vertical velocity):
v0sinθ0v_0 \\sin \\theta_0v0sinθ0
এখন, প্রক্ষেপক গতি সাধারণত জ্যামিতিক গতি (Projectile motion) অনুসারে অধ্যয়ন করা হয় এবং আমরা জানি যে, গতি একযোগে অনুভূমিক এবং উল্লম্বভাবে প্রভাবিত হয়। সাধারণত, গতি উপরের প্রক্ষেপকের সমীকরণে দেয়া থাকে।
বিচরণকাল (Time of Flight):
বিচরণকাল বা Time of Flight (T) হলো সেই সময়, যা প্রক্ষেপক গতি গ্রহণের সময়ের পরিমাণ। যেহেতু গতি উল্লম্বভাবে প্রভাবিত হয়, সেক্ষেত্রে সময় নির্ধারণের জন্য আমাদের উল্লম্ব গতির উপাদানটি বিশ্লেষণ করতে হবে।
প্রক্ষেপকের গতি সমীকরণের মধ্যে, উল্লম্ব গতির কারণে বিচরণকাল নির্ধারিত হয়। বিচরণকাল (T) এর জন্য সাধারণ সমীকরণ হলো:
T=2v0sinθ0gT = \\frac{2 v_0 \\sin \\theta_0}{g}T=g2v0sinθ0এখানে:
-
v0v_0v0 হলো প্রক্ষেপকের প্রাথমিক গতি।
-
θ0\\theta_0θ0 হলো প্রক্ষেপণের কোণ।
-
ggg হলো পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ গতি বা ত্বরণ (gravitational acceleration), যার মান প্রায় 9.8 m/s29.8 \\, \\text{m/s}^29.8m/s2।
এই সমীকরণ থেকে ব???ঝা যাচ্ছে যে, উল্লম্ব গতির অংশ (v0sinθ0v_0 \\sin \\theta_0v0sinθ0) গতি যতই বেশি হবে, বিচরণকাল তত বেশি হবে। এবং ggg ত্বরণ যত বেশি হবে, বিচরণকাল তত কম হবে।
অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
| অপশন | সমীকরণ | ব্যাখ্যা | সঠিক/ভুল |
|---|---|---|---|
| A | T=2v0sinθ0gT = \\frac{2v_0 \\sin \\theta_0}{g}T=g2v0sinθ0 | এটি সঠিক সমীকরণ, যা প্রক্ষেপকের বিচরণকাল নির্দেশ করে। | সঠিক |
| B | T=v0cosθ0gT = \\frac{v_0 \\cos \\theta_0}{g}T=gv0cosθ0 | এই সমীকরণটি ভুল, কারণ এটি অনুভূমিক গতির অংশ সম্পর্কিত এবং বিচরণকাল নির্দেশ করে না। | ভুল |
| C | T=v0sinθ0gT = \\frac{v_0 \\sin \\theta_0}{g}T=gv0sinθ0 | এই সমীকরণটি ভুল, কারণ এটি শুধুমাত্র উল্লম্ব গতির অংশ এবং বিচরণকাল দ্বিগুণ হওয়ার প্রয়োজন। | ভুল |
| D | T=2v0cosθ0gT = \\frac{2v_0 \\cos \\theta_0}{g}T=g2v0cosθ0 | এই সমীকরণটি ভুল, কারণ এটি শুধুমাত্র অনুভূমিক গতির অংশ এবং প্রক্ষেপকের বিচরণকাল নির্দেশ করে না। | ভুল |
সঠিক উত্তর:
অতএব, সঠিক সমীকরণ হলো A. T=2v0sinθ0gT = \\frac{2 v_0 \\sin \\theta_0}{g}T=g2v0sinθ0। এটি প্রক্ষেপকের বিচরণকাল নির্দেশ করে।
বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
-
প্রাথমিক গতি (Initial velocity) v0v_0v0:
এটি সেই গতি যা প্রক্ষেপণ ঘটানোর সময় বস্তুটি গ্রহণ করে। -
কোণ θ0\\theta_0θ0:
এটি প্রক্ষেপণের কোণ, অর্থাৎ বস্তুর ভূমি থেকে যে কোণটি তীব্রতার সাথে ঊর্ধ্বমুখী হয়ে প্রক্ষেপণ করা হচ্ছে। -
বিচরণকাল TTT:
এটি সেই সময় যা বস্তুর প্রক্ষেপণ শুরু থেকে পৃথিবীর ভূমিতে পতিত হওয়ার সময় পর্যন্ত চলে। -
পৃথিবীর গতি ggg:
এটি পৃথিবীর প্রতি মিটার প্রতি সেকেন্ডে ত্বরণ যা পৃথিবী বস্তুকে টেনে ধরে।
উপসংহার:
তাহলে, সঠিক উত্তর হবে A. T=2v0sinθ0gT = \\frac{2 v_0 \\sin \\theta_0}{g}T=g2v0sinθ0, কারণ এটি প্রক্ষেপকের বিচরণকাল নির্ধারণের সঠিক সমীকরণ।