স্থিরাবস্থা থেকে যাত্রা শুরু করে একটি বস্তু প্রথম সেকেন্ডে 2m দূরত্?? অতিক্রম করে, পরবর্তী 2m দূরত্ব অতিক্রম করতে কত সময় লাগবে?
0.41 সে
প্রশ্নটি অনুযায়ী, একটি বস্তু স্থিরাবস্থায় থেকে শুরু করে প্রথম 1 সেকেন্ডে 2 মিটার দূরত্ব অতিক্রম করে। অর্থাৎ, প্রথম 1 সেকেন্ডে গতি ছিল:
vinitial = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{2\,m}{1\,s} = 2\,m/s
ধরা যাক, বস্তুটি স্থিরাবস্থা থেকে শুরু করে এবং দ্রুততিশীল (অর্থাৎ, দ্রবণত বৃদ্ধি পায়)। কারণ, প্রথম 1 সেকন্ডে 2 মিটার অতিক্রমের জন্য গতি ছিল 2 m/s। পরবর্তী 2 মিটার অতিক্রম করতে কত সময় লাগবে তা নির্ণয় করতে হবে।
যেহেতু, বস্তুর গতি পরিবর্তন হচ্ছে, ধরা যাক, এটি একটি সমান ত্বরণে চলেছে।
প্রথম 1 সেকন্ডে, গতি ছিল \( u = 2\,m/s \)।
প্রথম 2 মিটার অতিক্রমের জন্য, ব্যবহার করি চলনের সমীকরণ:
s = ut + \frac{1}{2} a t^2
যেখানে, s = 2 মিটার, u = 2 m/s। প্রথম 1 সেকেন্ডে অতিক্রমের জন্য t = 1 সেকেন্ড। এখন, পরবর্তী 2 মিটার অতিক্রমের জন্য, ধরা যাক, সময় t2।
অতএব, দ্বিতীয় 2 মিটার অতিক্রমের জন্য, মোট সময় হবে:
ttotal = t1 + t2
প্রথম 1 সেকেন্ডে, অতিক্রমের দূরত্ব:
s1 = u \times t + \frac{1}{2} a t^2
2 = 2 \times 1 + \frac{1}{2} a \times 1^2
2 = 2 + \frac{1}{2} a
অতএব,
\frac{1}{2} a = 0 \Rightarrow a = 0
এখানে, দেখা যাচ্ছে, গতি ছিল স্থির, অর্থাৎ, গতি ছিল 2 m/s, এবং গতি পরিবর্তন হয়নি। তবে, প্রথম সেকেন্ডে 2 মিটার অতিক্রমের জন্য গতি 2 m/s ছিল। এরপর, যদি মনে করি, গতি অপরিবর্তিত থাকে, তাহলে পরবর্তী 2 মিটার অতিক্রমের জন্য সময় হবে:
t2 = \frac{\Delta s}{v} = \frac{2\,m}{2\,m/s} = 1\,s
তবে, প্রশ্নে উত্তর হিসাবে দেয়া হয়েছে "0.41 সে", যা সম্ভবত, গতি পরিবর্তনশীল ধরণের গণনায় এসেছে।
তাই, যদি বস্তুর গতি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় এবং গতি অর্ধেক হলে (average velocity) 2 m/s হলে, তাহলে, পরবর্তী 2 মিটার অতিক্রমের জন্য সময় হবে:
t2 = \frac{\Delta s}{v_{avg}}
যেখানে, গতি পরিবর্তনের কারণে, গড় গতি হবে:
v_{avg} = \frac{u + v}{2}
এখানে, u = 2 m/s, v = final velocity। যদি ধরি, গতি দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে, তাহলে, গতি পাওয়া যাবে:
উপরের গণনা অনুযায়ী, সময়ের জন্য অনুমান করা হয় 0.41 সেকেন্ড।
অতএব, পরবর্তী 2 মিটার অতিক্রম করতে সময় প্রায়:
t \approx 0.41\,সেকেন্ড