একটি নল থেকে 2ms-1 বেগে পানি বের হয়ে একটি দেয়ালকে আঘাত করছে। নলের প্রস্থচ্ছেদ হচ্ছে 0.03m²। ধরা যাক পানি দেয়াল থেকে ফিরে আসছে না। দেয়ালের উপর পানি কি পরিমাণ বল প্রয়োগ করছে?
পদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রপদার্থের গাঠনিক ধর্মপদার্থের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ ও বিকর্ষণ বল (Topic Practice)
সঠিক উত্তরঃ
D.
120 N
Another Explanation (5):
সমাধান:
প্রথমে, আমরা জানি:
- পানির গতি, \(v = 2\, \text{m/s}\)
- নলের প্রস্থচ্ছেদ, \(A = 0.03\, \text{m}^2\)
পানির বেগ ও আকার থেকে, পানির প্রবাহের ধারা (Flow rate), \(Q\) হিসাব করব:
\[ Q = A \times v = 0.03\, \text{m}^2 \times 2\, \text{m/s} = 0.06\, \text{m}^3/\text{s} \]পানির ঘনত্ব, \(\rho\) সাধারণত পানির জন্য নেয়া হয়:
\[ \rho = 1000\, \text{kg/m}^3 \]পানির প্রবাহের মাধ্যমে প্রবাহিত ভরপ্রবাহ (mass flow rate), \(\dot{m}\):
\[ \dot{m} = \rho \times Q = 1000\, \text{kg/m}^3 \times 0.06\, \text{m}^3/\text{s} = 60\, \text{kg/s} \]পানির গতি পরিবর্তনের কারণে, দেয়ালের উপর বল (Force) প্রয়োগ হয়।
যেহেতু পানি দেয়াল থেকে ফিরে আসছে না, তাই বলের জন্য আমরা ব্যবহার করব:
\[ F = \dot{m} \times v \]অর্থাৎ:
\[ F = 60\, \text{kg/s} \times 2\, \text{m/s} = 120\, \text{N} \]উত্তর:
অতএব, দেয়ালের উপর পানির দ্বারা প্রয়োগকৃত বল হলো 120 N.