একটি কণা স্থিরবিন্দু হতে যাত্রা করে সরলপথে সুষম ত্বরণে তৃতীয় সেকেন্ডে 25 cm দূরত্ব অতিক্রম করে কণাটি দশম সেকেন্ডে অতিক্রান্ত দূরত্বের মান নিচের কোনটি ?
প্রশ্নে দেওয়া হয়েছে: একটি কণা স্থিরবিন্দু থেকে সরলপথে সুষম ত্বরণে চলছে।
তৃতীয় সেকেন্ডে কণাটি ২৫ সেমি দূরত্ব অতিক্রম করে। আমাদের জানতে হবে দশম সেকেন্ডে কণাটি কত দূরত্ব অতিক্রম করেছে।
সমাধান:
ধরা যাক, প্রথম অবস্থায় কণাটির গতি 0 m/s। ত্বরণ \(a\)।
প্রথমে, সময় \(t\) এর জন্য দূরত্ব \(s(t)\) হবে:
\(s(t) = \frac{1}{2} a t^2\)
তৃতীয় সেকেন্ডে অতিক্রমিত দূরত্ব (২ থেকে ৩ সেকেন্ডের মধ্যে):
দূরত্ব অতিক্রম \(s(3) - s(2)\)
দূরত্ব অতিক্রমের জন্য:
\(s(t) = \frac{1}{2} a t^2\)
তথ্য অনুযায়ী, \(s(3) - s(2) = 25\) সেমি।
অর্থাৎ:
\[ s(3) - s(2) = \frac{1}{2} a (3)^2 - \frac{1}{2} a (2)^2 = 25 \]
এখানে:
\[ \frac{1}{2} a (9 - 4) = 25 \]
\[ \frac{1}{2} a \times 5 = 25 \]
অর্থাৎ:
\[ \frac{5}{2} a = 25 \]
অতএব:
\[ a = \frac{25 \times 2}{5} = 10 \text{ cm/sec}^2 \]
এখন, দশম সেকেন্ডে অতিক্রমিত দূরত্ব:
\(s(10) = \frac{1}{2} a (10)^2 = \frac{1}{2} \times 10 \times 100 = 5 \times 100 = 500 \text{ cm}\)
তবে, প্রশ্নে বলছে, দশম সেকেন্ডে অতিক্রান্ত দূরত্বের মান, অর্থাৎ দশম সেকেন্ডের শেষে কণাটি কত দূরত্ব অতিক্রম করেছে।
তাই, দশম সেকেন্ডের শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত অতিক্রম দূরত্ব হবে:
\(s(10) - s(9)\)
প্রথমে, \(s(10)\) এবং \(s(9)\) গণনা করি:
\[ s(10) = \frac{1}{2} \times 10 \times 100 = 500 \text{ cm} \]
\[ s(9) = \frac{1}{2} \times 10 \times 81 = 405 \text{ cm} \]
অতএব, দশম সেকেন্ডের মধ্যে অতিক্রমিত দূরত্ব:
\[ s(10) - s(9) = 500 - 405 = 95 \text{ cm} \]
উত্তর:
95 cm