একটি স্প্রিং এর এক প্রান্তে ঝুলানো একটি ভরকে দ্বিগুণ করা হলে কম্পাঙ্ক-
স্প্রিং-ভর সিস্টেমের কম্পাঙ্ক: একটি বিশ্লেষণ 🧐
একটি স্প্রিং-ভর সিস্টেমের কম্পাঙ্ক ভরের উপর কিভাবে নির্ভরশীল, তা নিচে আলোচনা করা হলো:
কম্পাঙ্কের সূত্র 📝
স্প্রিং-ভর সিস্টেমের কম্পাঙ্কের সূত্রটি হলো:
f = 1 / (2π) * √(k / m)
যেখানে:
f= কম্পাঙ্ক (Hz)k= স্প্রিং ধ্রুবক (N/m)m= ভর (kg)
ভর পরিবর্তনের প্রভাব ⚖️
সূত্র থেকে দেখা যাচ্ছে, কম্পাঙ্ক (f) ভরের (m) বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, ভর বাড়লে কম্পাঙ্ক কমবে।
গাণিতিক ব্যাখ্যা ➗
ধরি, আদি ভর m₁ = m এবং পরিবর্তিত ভর m₂ = 2m।
আদি কম্পাঙ্ক f₁ = 1 / (2π) * √(k / m)
পরিবর্তিত কম্পাঙ্ক f₂ = 1 / (2π) * √(k / (2m))
এখন, f₂ / f₁ = √(k / (2m)) / √(k / m) = √(m / (2m)) = √(1 / 2) ≈ 0.707
সুতরাং, f₂ ≈ 0.707 * f₁
এ থেকে বোঝা যায়, ভর দ্বিগুণ করলে কম্পাঙ্ক প্রায় 0.707 গুণ হবে, অর্থাৎ পূর্বের কম্পাঙ্কের প্রায় 70.7%। সুতরাং, কম্পাঙ্ক কমবে।
কতটুকু কমবে? 🤔
কম্পাঙ্ক কতটুকু কমবে, তা বের করার জন্য:
1 - 0.707 = 0.293
অর্থাৎ, কম্পাঙ্ক প্রায় 29.3% কমবে।
১.৪ গুণ কমবে কিনা, সেটা যাচাই করার জন্য:
১/1.4 ≈ 0.714
যেহেতু 0.707 ও 0.714 খুব কাছাকাছি, তাই উত্তরটি সঠিক।
ফলাফল 📊
| ভর | কম্পাঙ্ক (আপেক্ষিক) |
|---|---|
| m | 1 |
| 2m | ≈ 0.707 |
সারসংক্ষেপ ✅
- ভর বাড়লে কম্পাঙ্ক কমে।
- ভর দ্বিগুণ করলে কম্পাঙ্ক প্রায় 0.707 গুণ হয়।
- অতএব, উত্তর: "1.4 গুন কমবে" সঠিক। (প্রায়)
- এটি প্রায় 29.3% হ্রাস নির্দেশ করে।
আশা করি, ব্যাখ্যাটি বোধগম্য হয়েছে! 😃👍
```