একটি সরল দোলকের দোলনকাল 50% বৃদ্ধি করতে এর কার্যকর দৈর্ঘ্য কতগুণ বাড়াতে হবে?
দোলকের দোলনকাল \(T\) সরল দোলকের জন্য নির্ধারিত হয়:
\[ T = 2 \pi \sqrt{\frac{L}{g}} \]
এখানে, \(L\) হলো দোলকের কার্যকর দৈর্ঘ্য এবং \(g\) হলো পৃথিবীর গতি।
ধরি, প্রথম দোলকের দোলনকাল \(T_1\) এবং তার কার্যকর দৈর্ঘ্য \(L_1\)।
অতঃ,
\[ T_1 = 2 \pi \sqrt{\frac{L_1}{g}} \]
এবং, নতুন দোলনের দোলনকাল \(T_2 = 1.5 T_1\) (কারণ 50% বৃদ্ধি মানে 1.5 গুণ)।
সুতরাং,
\[ T_2 = 2 \pi \sqrt{\frac{L_2}{g}} \]
যেখানে \(L_2\) হলো নতুন কার্যকর দৈর্ঘ্য।
দুটি সমীকরণ থেকে,
\[ \frac{T_2}{T_1} = \frac{\sqrt{L_2}}{\sqrt{L_1}} \]
অর্থাৎ,
\[ 1.5 = \sqrt{\frac{L_2}{L_1}} \]
এখানে,
\[ \frac{L_2}{L_1} = (1.5)^2 = 2.25 \]
অর্থাৎ, কার্যকর দৈর্ঘ্য কত গুণ বাড়াতে হবে তা হলো:
\[ L_2 = 2.25 \times L_1 \]
এবং, এর মানে, কার্যকর দৈর্ঘ্য প্রায় 2.25 গুণ বাড়াতে হবে।
তবে প্রশ্নে "দোলনকাল ৫০% বৃদ্ধি করতে" এর মানে যদি দোলনকাল ৫০% বৃদ্ধি করতে হয়, তাহলে:
প্রথমে, দোলনকাল বৃদ্ধি: \(T_2 = 1.5 T_1\)
অতএব, কার্যকর দৈর্ঘ্য বাড়ানোর পরিমাণ:
\[ \boxed{L_2 = (1.5)^2 \times L_1 = 2.25 \times L_1} \]
অর্থাৎ, কার্যকর দৈর্ঘ্য প্রায় 1.25 গুণ বাড়াতে হবে।
সুতরাং, উত্তরটি হলো: 1.25