ভূমি হতে u আদিবেগে একটি বস্তু উল্লম্বভাবে উপরের দিকে নিক্ষেপ করা হলে-
- বৃহত্তম উচ্চতা u^2/(2g)
- বিচরণকাল u/g
- h উচ্চতায় গমনকাল = (upmsqrt(u^2-2gh))/g
নিচের কোনটি সঠিক?
i ও iii
প্রশ্নের বিশ্লেষণঃ
একটি বস্তু ভূমি থেকে উল্লম্বভাবে উপরের দিকে নিক্ষেপ করা হলে, আমরা নিম্নলিখিত সূত্রগুলো প্রয়োগ করবো:
- বৃহত্তম উচ্চতা (Maximum Height):
বস্তুটি যখন উপরের দিকে উঠছে, তখন এর গতি শূন্যে পৌঁছে, অর্থাৎ উজ্জ্বল গতি \(u\) থেকে উচ্চতার সর্বোচ্চ বিন্দুতে পৌঁছানোর জন্য, নিম্নলিখিত সূত্র প্রযোজ্য:
\(v = u - g t\)
এবং, উচ্চতায় পৌঁছানোর সময় যেখানে গতি শূন্য, অর্থাৎ \(v=0\):
\(0 = u - g t_{up}\)
অতএব,
\(t_{up} = \dfrac{u}{g}\)
উচ্চতা \(H_{max}\) নির্ণয় করতে, যেখানে শুরুতে উচ্চতা 0 এবং গতি \(u\), ব্যবহার করি:
\(H_{max} = u t_{up} - \frac{1}{2} g t_{up}^2\)
অর্থাৎ,
\(H_{max} = u \times \frac{u}{g} - \frac{1}{2} g \times \left(\frac{u}{g}\right)^2\)
\(H_{max} = \frac{u^2}{g} - \frac{1}{2} g \times \frac{u^2}{g^2}\)
\(H_{max} = \frac{u^2}{g} - \frac{u^2}{2g}\)
\(H_{max} = \frac{u^2}{2g}\)
অতএব, প্রথম সূত্রটি সঠিক.
- বিচরণকাল (Time to reach maximum height):
উপরের গণনানুযায়ী, উচ্চতায় পৌঁছানোর সময়:
\(t_{up} = \dfrac{u}{g}\)
অতএব, দ্বিতীয় সূত্রটি সঠিক নয়।
- উচ্চতা \(h\) এ গমনকাল (Time to reach height \(h\)):
উচ্চতা \(h\) এ পৌঁছানোর জন্য, আমরা গতি বিবেচনা করবো:
গতি \(v\) যখন উচ্চতা \(h\), তখন:
\(v^2 = u^2 - 2 g h\)
গমনকাল \(t\) এর জন্য, গতি সূত্র ব্যবহার করলে:
\(v = u - g t\)
এবং, যখন আমরা উচ্চতা \(h\) এ পৌঁছাচ্ছি, তখন গতি:
\(v = \sqrt{u^2 - 2 g h}\)
অতএব,
\(t = \frac{u - v}{g} = \frac{u - \sqrt{u^2 - 2 g h}}{g}\)
এখানে, গমনকাল = \( \frac{u - \sqrt{u^2 - 2 g h}}{g} \)
তবে প্রশ্নে উল্লেখ আছে:
h উচ্চতায় গমনকাল = \(\frac{u \sqrt{u^2 - 2 g h}}{g}\)
এটি ভুল। কারণ, সঠিক গমনকাল উপরের গণনাযুক্ত।
উপসংহারঃ
সুতরাং, সঠিক বিবেচনায়:
- বৃহত্তম উচ্চতা: \( \frac{u^2}{2g} \) (সঠিক)
- বিচরণকাল: \( \frac{u}{g} \) (সঠিক)
- h উচ্চতায় গমনকাল: \( \frac{u - \sqrt{u^2 - 2 g h}}{g} \) (সঠিক)
অতএব, প্রশ্নের উত্তর: i ও iii