এইচএসসি ২০২১ পদার্থ বিজ্ঞান এ্যাসাইনমন্টে সমাধান ৪র্থ সপ্তাহ

এইচএসসি ২০২১ পদার্থ বিজ্ঞান এ্যাসাইনমন্টে সমাধান ৪র্থ সপ্তাহ

(ক) এর উত্তর

ব্লক টির উপর ক্রিয়াশীল বলসমূহ নিচে চিত্রের মাধ্যমে উপস্থাপন করা হল। নিচের দিকে ব্লকের ওজন বাধা রূপে কাজ করে। টান বল ব্লক টিকে উপরের দিকে নিয়ে যেতে সাহায্য করে।


 

(খ) সমাধান

ব্লক টিকে স্থির অবস্থান থেকে গতিশীল করার ক্ষেত্রে নিউটনের গতি সূত্র গুলো কাজ করে নিচে আমরা গতিসূত্র সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত বর্ণনা করি-

নিউটনের গতির প্রথম সূত্র:

বাহিক ভাবে কোন বল প্রয়োগ করা না হলে স্থির বস্তু চিরকাল থাকবে আর গতিশীল বস্তু সমদ্রুতিতে চলতে থাকবে যা নিউটনের প্রথম সূত্র।

চিত্তের ব্লক এর ক্ষেত্রে, ব্লক টি স্থির ছিল। বল্কটির উপর বল প্রয়োগ করলে বল্ক টি সমত্বরনে উপরে উঠে ।যদি বল প্রয়োগ করা না হতো তাহলে বল্কটি সেখানে স্থির থাকতো। যার মাধ্যমে নিউটনের প্রথম সূত্র প্রয়োগ প্রমাণ করা যায়।

নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র:

বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার বস্তুর উপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র। গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা করলে,

অর্থাৎ বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার ই হল বল। চিত্রের ব্লক টিকে উপরে উঠানোর ক্ষেত্রে বল মুখ্য ভূমিকা রাখে অর্থাৎ বস্তুর স্থির অবস্থান থেকে গতির অবস্থান করতে যে

পরিবর্তন সাধিত হয়, চিত্রের ব্লক টিকে স্থির অবস্থান থেকে গতিশীল বা উপরে উঠানোর ক্ষেত্রে বল প্রয়োগ করা হয়েছে তার ফলে তার যেহেতুনুপাতিক হারে পরিবর্তন হয়েছে।

যেখানে বরের সাথে সাথে বেগের সম্পর্ক রয়েছে, যা নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রের প্রয়োগ সাধিত হয়েছে।

নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র:

প্রত্যেক ক্রিয়ারই সমান ও বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া রয়েছে চিত্রের ব্লগটিকে যখন স্থির অবস্থান হতে বলপ্রয়োগ করে উপরে

উঠানো হয়েছে তখন নিচের দিকে প্রতিক্রিয়া বল বা ওজন (mg)কাজ করছে। যা বস্তুটিকে উপরে যেতে বাধা প্রদান করছে। যা নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্রের প্রতিপাদন এর অনুরূপ।

(গ) সমাধান

মাঝামাঝি অবস্থানে পৌঁছে বিশেষ কারণে ব্লক টি নিচে নামতে থাকলে ,এই অবস্থায় ব্লক টির উপর যে যে বল ক্রিয়াশীল তা নিচে দেখানো হলো-

যেহেতু ব্লকটি মাঝামাঝি অবস্থান থেকে নিচের দিকে নামতে শুরু করে তাহলে অবশ্যই তার টান বল T অপেক্ষা mgsinθ এর মান

বেশি। এতে করে ব্লক টি মাঝামাঝি অবস্থানে থেকে নিচের দিকে নামতে শুরু করে। ব্লক এর উপর আরোপিত সকল বল চিত্রের

মাধ্যমে উপরে উপস্থাপন করা হলো। মাঝামাঝি অবস্থানে থেকে না আমার কারণ এর শর্ত হলো mgsinθ>T


(ঘ) সমাধান

আনতকোণের সাথে অভিলম্ব প্রতিক্রিয়া বলের যে পরিবর্তন হয় তা নিচে লেখ চিত্রের মাধ্যমে দেখানো হলো, (প্রশ্নমতে গ্রহণযোগ্য ও মান 15 ডিগ্রি থেকে 75 ডিগ্রি নেওয়া হলো)

কোন এর সাপেক্ষে অভিলম্ব প্রতিক্রিয়া বলের মানের চক নিচে দেওয়া হল-

X- অক্ষ বরাবর ক্ষুদ্রতম এককে 5 ডিগ্রি ধরে এবংY-অক্ষ বরাবর ক্ষুদ্রতম একক কি 20 নিউটন পরিমাণ বল ধরে এক কাগজে প্রদত্ত মানগুলো স্থাপন করি-


অতএব, লেখচিত্র থেকে লক্ষ্য করলে দেখা যায় যে অভিলম্বের সাথে প্রতিক্রিয়া বল কোন বৃদ্ধির সাথে সাথে মান কমতে থাকে ‌।তাই লেখচিত্রের ফলাফল টি নিম্নমুখী।

(ঙ) সমাধান

প্রশ্নের শর্তমতে 30 ডিগ্রী কোণে ব্ক টিকে উপরের টানতে সুবিধা হবে নাকি 45 ডিগ্রি কোণে ব্লগ থেকে টেনে উপরে উঠানো সুবিধা

হবে তা নিচে গাণিতিক যুক্তির মাধ্যমে দেখানো হলো-

দেওয়া আছে ব্লক টির ভর m=50kg কেজি

0 ডিগ্রি কোনে ব্লক টিকে টেনে উপরে উঠাতে প্রয়োজনীয় বল =mgsin30 = 50×9.8×.5=245N

শতমতে 45 ডিগ্রি কোণে ব্লক টিকে টেনে উপরে উঠলে ঘর্ষণ বল 10 নিউটন কাজ করে তখন মোট প্রয়োজনীয় বল =

mgsin(45)+10 N = 50×9.8×.7071+10=356.48 N;

অতএব 45 ডিগ্রি কোণে ব্লক টিকে টেনে উপরে তুলতে সুবিধা নয় বরং অসুবিধা হবে কারণ এতে বেশি বলের দরকার।

চ) ব্লকটি প্রায় শীর্ষের কাছাকাছি পৌঁছার পর বিশেষ কারণে দড়ির মাধ্যমে প্রয়ােগকৃত বলের মান কমে 138N হয়। এ পর্যায়ে

ব্লকটি সমত্বরণে নিচে নামতে থাকে। এই সমত্বরণ নির্ণয় করাে। নিচে নামার ক্ষেত্রে প্রথম 3 sec পর ব্লকটির বেগ কত হবে?

এক্ষেত্রে ঘর্ষণ বল 7N ধরে নাও;

(চ) সমাধান

প্রশ্নমতে, দড়ির মাধ্যমে প্রয়োগকৃত বল, T=138 N, ঘর্ষণ বল,Fₖ=7N

ব্লক টির উলম্ব বল, mgsin30 = 245 N

সুতরাং, ব্লক টি নিচে নামে=(245-138-7)=100 N বলে।

অতএব, ব্লক টির ত্বরণ এর ক্ষেত্রে F=ma বা, 100=50×a বা, a=4-2

প্রশ্নমতে, প্রথম তিন সেকেন্ড পর ব্লক টির বেগ এর ক্ষেত্রে- আদিবেগ, u=oms-1, সময় t=3sec, ত্বরণ a=2ms-2 বেগ, V=?

V=u+at =0+2×3=6ms-1

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *