একটি রাইফেলের গুলি একটি তক্তা ভেদ করতে পারে। গুলির বেগ কতগুণ করা হলে তা একই পুরুত্বের 9 টি তক্তা ভেদ করতে পারবে?
রাইফেলের গুলি ও তক্তা ভেদ: একটি গাণিতিক ব্যাখ্যা 🎯
প্রশ্নটি হলো, একটি রাইফেলের গুলি একটি তক্তা ভেদ করতে পারে। গুলির বেগ কতগুণ করা হলে তা একই পুরুত্বের ৯টি তক্তা ভেদ করতে পারবে? 🤔 উত্তরটি হলো: তিনগুণ।
ব্যাখ্যার গভীরে 🔍
এই সমস্যার মূল ধারণাটি হলো, গুলি যখন তক্তা ভেদ করে, তখন তার গতিশক্তি (Kinetic Energy) হ্রাস পায়। এই গতিশক্তির হ্রাস তক্তা ভেদ করার জন্য প্রয়োজনীয় কাজের সমান।
গতিশক্তি ও কাজের মধ্যে সম্পর্ক ⚙️
আমরা জানি, গতিশক্তি (KE) = ½ mv², যেখানে m হলো ভর এবং v হলো বেগ।
ধরি, একটি তক্তা ভেদ করতে গুলির E পরিমাণ শক্তি লাগে।
- প্রথম ক্ষেত্রে, গুলি একটি তক্তা ভেদ করতে পারে। সুতরাং, গুলির প্রাথমিক গতিশক্তি E এর সমান বা তার বেশি হতে হবে।
- দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, গুলিকে ৯টি তক্তা ভেদ করতে হবে। তাই, প্রয়োজনীয় মোট শক্তি হবে 9E।
গাণিতিক বিশ্লেষণ ➕➖➗
ধরি, প্রথম ক্ষেত্রে গুলির বেগ v₁ এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে বেগ v₂।
তাহলে, প্রথম ক্ষেত্রে:
½ mv₁² = E (যেহেতু একটি তক্তা ভেদ করে)
দ্বিতীয় ক্ষেত্রে:
½ mv₂² = 9E (যেহেতু ৯টি তক্তা ভেদ করে)
এখন, দ্বিতীয় সমীকরণকে প্রথম সমীকরণ দিয়ে ভাগ করে পাই:
(½ mv₂²) / (½ mv₁²) = 9E / E
=> v₂² / v₁² = 9
=> (v₂ / v₁)² = 9
=> v₂ / v₁ = √9
=> v₂ / v₁ = 3
=> v₂ = 3v₁
সুতরাং, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে গুলির বেগ প্রথম ক্ষেত্রের বেগের ৩ গুণ হতে হবে। 🥳
ফলাফল 📊
যদি গুলিকে ৯টি তক্তা ভেদ করতে হয়, তবে তার বেগ ৩ গুণ বাড়াতে হবে।
| তক্তা সংখ্যা 🚪 | প্রয়োজনীয় শক্তি ⚡ | বেগের গুণিতক 🚀 |
|---|---|---|
| ১ | E | ১ |
| ৯ | 9E | ৩ |
অতএব, উত্তরটি হলো: তিনগুণ। ✅
আশা করি, ব্যাখ্যাটি বোধগম্য হয়েছে। 🙏
```