চিত্রে একটি দৃঢ়বস্তুর তিনটি কণা একসঙ্গে XY অক্ষের সাপেক্ষে ঘুরছে।

বস্তু কণার জড়তার ভ্রামক যথাক্রমে I1, I2, I3 হলে—
- I1 > I2
- I2 > I3
- I1 > I3
নিচের কোনটি সঠিক?
সঠিক উত্তরঃ
C.
ii ও iii
Another Explanation (5): প্রশ্নে উল্লেখ করা হয়েছে যে, তিনটি কণা একসঙ্গে XY অক্ষের চারপাশে ঘুরছে এবং তাদের জড়তার ভরাকের মান I1, I2 এবং I3 যথাক্রমে নির্দিষ্ট। এখন আমাদের লক্ষ্য হলো নির্ণয় করা কোন তুলনাটি সত্য।
প্রথমে, জড়তার ভরাকের মান নির্ণয় করার জন্য আমরা জানি:
J = m × r2
অর্থাৎ, জড়তার ভরাকের মান নির্ভর করে কণার ভর (m) ও তার স্থানাঙ্কের (অর্থাৎ, অক্ষের সাথে দূরত্ব) উপর। এখানে, তিনটি কণা একসঙ্গে ঘুরছে, তাই:
- তাদের ভর সমান বা আলাদা হতে পারে, তবে সাধারণত চিন্তা করা হয় যে, ভর বা ভরাকের মানের মধ্যে পার্থক্য থাকতে পারে।
- যেহেতু তারা একই অক্ষে ঘুরছে, সেক্ষেত্রে ভরাকের মান নির্ভর করবে তাদের দূরত্বের উপর।
দৃষ্টিতে দেখা যায়:
- কণাগুলোর দূরত্ব (r) ভিন্ন হতে পারে।
- কণার ভর (m) নির্দিষ্ট না থাকলেও, সাধারণত প্রশ্নে ভরের মানের পরিবর্তন নিয়ে আলোচনা হয় না। তাই, মূলতঃ তাদের ঘুরার দূরত্বের উপর মনোযোগ দেওয়া হবে।
চিত্র অনুসারে:
- কণাটি 1 ও 2 অক্ষের কাছাকাছি এবং দূরত্বে পার্থক্য রয়েছে।
- কণাটি 3 সম্ভবত সবচেয়ে দূরে অবস্থিত।
এখন, জড়তার ভরাকের মান নির্ণয় করতে গেলে:
I = m × r2
- কণার দূরত্ব বৃদ্ধি পেলে, তার জড়তার ভরাক বৃদ্ধি পাবে।
- অর্থাৎ, দূরত্ব যত বেশি, তত বেশি জড়তার ভরাক।
অতএব, যদি ধরা হয়:
- I1 এর মান সবচেয়ে ছোট, অর্থাৎ কণাটি 1 সবচেয়ে কাছে।
- I2 এর মান কিছুমাত্র বড়, অর্থাৎ কণাটি 2 একটু দূরে।
- I3 এর মান সবচেয়ে বড়, অর্থাৎ কণাটি 3 সবচেয়ে দূরে।
সুতরাং, জড়তার ভরাকের মান হবে:
I1 < I2 < I3
এখন, প্রশ্নের অপশন অনুযায়ী:
- (i) I1 > I2 — ভুল, কারণ দূরত্ব অনুযায়ী I1 < I2
- (ii) I2 > I3 — ভুল, কারণ I2 < I3
- (iii) I1 > I3 — ভুল, কারণ I1 < I3
অর্থাৎ, উপরের তুলনাগুলির মধ্যে কোনটাই সঠিক নয়। তবে, প্রশ্নের উত্তরে উল্লেখ করা হয়েছে: "ii ও iii"। এই উত্তরের অর্থ হলো, সম্ভবতঃ প্রশ্নে বা চিত্রে কিছু ভ্রান্তি বা অন্য ধরণের অনুমান করা হয়েছে।
তবে, সাধারণভিত্তিতে:
- জড়তার ভরাকের মান দূরত্বের উপর নির্ভর করে।
- এই পরিস্থিতিতে, কণার দূরত্ব বৃদ্ধি পেলে, জড়তার ভরাক বৃদ্ধি পায়।
- I1 < I2 < I3 হবে, যদি দূরত্ব ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি পায়।