একটি বস্তুকে ভূমি হতে 30m উঁচু থেকে ফেলে দেওয়া হল। কোথায় গতিশক্তি বিভব শক্তির দ্বিগুণ?
BUTEXপদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রকাজ, শক্তি ও ক্ষমতাশক্তি (Topic Practice)BUTEX - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
C.
10 m
Explanation:

Another Explanation (5):
একটি বস্তুকে 30m উঁচু থেকে ফেলে দেওয়া হলে, কোথায় গতিশক্তি বিভব শক্তির দ্বিগুণ হবে, তা নির্ণয় করা হলো:
ধরি, ভূমি থেকে \( h \) উচ্চতায় গতিশক্তি বিভব শক্তির দ্বিগুণ হবে।
বস্তুর প্রাথমিক বিভব শক্তি, \( PE_i = mgh_i \)
এখানে, \( m \) = বস্তুর ভর, \( g \) = অভিকর্ষজ ত্বরণ, \( h_i = 30m \)
সুতরাং, \( PE_i = mg \times 30 = 30mg \)
যখন বস্তুটি \( h \) উচ্চতায় থাকবে, তখন তার বিভব শক্তি, \( PE_f = mgh \)
এবং গতিশক্তি, \( KE = \frac{1}{2}mv^2 \)
প্রশ্নানুসারে, \( KE = 2 \times PE_f \)
সুতরাং, \( \frac{1}{2}mv^2 = 2mgh \)
বস্তুটি \( (30 - h) \) দূরত্ব অতিক্রম করার পর বেগ \( v \) হলে, আমরা পাই:
\( v^2 = u^2 + 2g(30 - h) \)
যেহেতু বস্তুটি স্থির অবস্থা থেকে যাত্রা শুরু করেছে, তাই \( u = 0 \)
সুতরাং, \( v^2 = 2g(30 - h) \)
গতিশক্তির সমীকরণে \( v^2 \) এর মান বসিয়ে পাই,
\( \frac{1}{2}m \times 2g(30 - h) = 2mgh \)
\( mg(30 - h) = 2mgh \)
\( 30 - h = 2h \)
\( 30 = 3h \)
\( h = 10 \)
অতএব, ভূমি থেকে 10m উচ্চতায় গতিশক্তি বিভব শক্তির দ্বিগুণ হবে।🎉