মোশন মেকানিক্সের একটি প্রধান বিষয়।
বিভিন্ন আইন রয়েছে যা গতি এবং গতি পরিবর্তনের কারণ ব্যাখ্যা করে। গতিবিধিগুলির মধ্যে সবচেয়ে বিখ্যাত স্যার আইজ্যাক নিউটন প্রস্তাব করেছিলেন। তিনি প্রাকৃতিক দর্শনের গাণিতিক নীতিমালায় (১8 সালে প্রকাশিত) গতির তিনটি আইন সংকলন করেন।
আমরা নিউটনের গতিবিধি নিয়ে আলোচনা শুরু করার আগে, আসুন আমরা কিছু মৌলিক পদ এবং ধারণাগুলি দেখি যা গতি বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়।
বল একটি ধাক্কা বা একটি টান যা একটি বস্তুর উপর কাজ করে বা তার গতি পরিবর্তন করে।
বেগ গতি হিসাবেও পরিচিত। বস্তুর বেগ শক্তি দ্বারা প্রভাবিত হয়।
একটি নির্দিষ্ট সময়ে (এক সেকেন্ড) কোন বস্তুর বেগ কতটা পরিবর্তিত হয় তার একটি পরিমাপ হল ত্বরণ।
ভর হল কোন কিছুর পরিমাণ এবং গ্রাম বা কিলোগ্রামে পরিমাপ করা হয়।
মোমেন্টাম হলো শরীরে উপস্থিত মোট গতির পরিমাণ।
নিউটনের গতির প্রথম সূত্র
একটি শরীর তার বিশ্রাম অবস্থায় থাকে অথবা একটি সরল রেখা বরাবর অভিন্ন গতিতে থাকে যদি না তার উপর বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ করা হয়। পাহাড়ে উঠার জন্য আমরা সাইকেলের প্যাডেল ধরে ধাক্কা দেই, পার্কের দিকে হাঁটার জন্য মাটিতে ধাক্কা দেই, অথবা আটকে থাকা ড্রয়ারটি টেনে খুলে দেই, আমরা যে শক্তি প্রয়োগ করি তা জিনিসগুলিকে সরিয়ে দেয়। নিউটনের প্রথম সূত্র আমাদের বলে যে যখন শূন্য নেট বল কাজ করে, তখন বস্তুর বেগ অবশ্যই স্থির থাকতে হবে। যদি বস্তুটি স্থির থাকে তবে এটি স্থিরভাবে স্থির থাকে। যদি এটি প্রাথমিকভাবে চলতে থাকে, তবে এটি একটি ধ্রুব গতিতে একটি সরলরেখায় চলতে থাকে।
নিউটনের প্রথম সূত্র সংজ্ঞায়িত নিষ্ক্রিয়তা এবং ন্যায়ত নিষ্ক্রিয়তা আইন বলা হয়। কেচাপের বোতলের নিচ থেকে কেচাপ অপসারণের জন্য, এটি প্রায়শই উল্টানো হয় এবং উচ্চ গতিতে নীচের দিকে ঠেলে দেওয়া হয় এবং তারপর হঠাৎ করে থেমে যায়।
নিউটনের প্রথম গতির সূত্রের কিছু প্রয়োগ নিম্নরূপ:
- একটি চলন্ত বাসকে নিরাপদে ধরার জন্য, আমাদের অবশ্যই বাসের গতির দিকে এগিয়ে যেতে হবে।
- যখনই চলন্ত বাস থেকে ঝাঁপিয়ে পড়ার প্রয়োজন হয়, তখনই আমাদের সামনের দিকের দিকে না যাওয়া থেকে বাঁচতে রাস্তায় ঝাঁপ দেওয়ার পর সর্বদা স্বল্প দূরত্বের জন্য দৌড়াতে হবে।
- লিফটে চড়ার সময় দ্রুত থামার সময় আপনার মাথা থেকে পা পর্যন্ত রক্ত ছুটে আসে।
- হাতুড়ির মাথাটি শক্ত পৃষ্ঠের বিরুদ্ধে হ্যান্ডেলের নীচে আঘাত করে কাঠের হ্যান্ডেলের উপর শক্ত করা যেতে পারে।
- রিয়ার-এন্ড সংঘর্ষের সময় হুইপল্যাশের আঘাত রোধ করতে হেডরেস্টগুলি গাড়িতে রাখা হয়।
- স্কেটবোর্ড (বা ওয়াগন বা সাইকেল) চালানোর সময়, আপনি একটি কার্ব বা শিলা বা অন্য কোন বস্তুকে আঘাত করার সময় বোর্ড থেকে এগিয়ে যান যা স্কেটবোর্ডের গতি হঠাৎ করে থামিয়ে দেয়।
নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র
নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে, ভরবেগ পরিবর্তনের হার সরাসরি প্রয়োগকৃত শক্তির সমানুপাতিক এবং এই পরিবর্তন সর্বদা ফলিত শক্তির দিকেই ঘটে। কোন বস্তুর উপর কাজ করা নিট বল বস্তুর ভর এবং তার ত্বরণের গুণফল সমান।
নিট বল = ভর * ত্বরণ বা F = ma
বস্তুর যত ভর হবে তত বেশি নিট বল ব্যবহার করতে হবে এটিকে সরানোর জন্য।
নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্রের কিছু প্রয়োগ নিম্নরূপ:
- আপনি যদি একটি ট্রাককে ধাক্কা দিতে এবং একটি গাড়িকে ধাক্কা দিতে একই শক্তি ব্যবহার করেন, তাহলে গাড়ির ট্রাকের চেয়ে বেশি ত্বরণ হবে, কারণ ট্রাকের ভর কম।
- খালি শপিং কার্টকে পূর্ণাঙ্গের চেয়ে ধাক্কা দেওয়া সহজ কারণ সম্পূর্ণ শপিং কার্টে খালি গাড়ির চেয়ে বেশি ভর থাকে। এর মানে হল যে পুরো শপিং কার্টটি ঠেলে দেওয়ার জন্য আরও বেশি শক্তি প্রয়োজন।
- বল ধরার সময় একজন ক্রিকেট খেলোয়াড় হাত নিচু করে। যদি কোন খেলোয়াড় বল ধরার সময় তার হাত নিচে না করে, তাহলে বল থামানোর সময় খুবই ছোট। সুতরাং, বলের গতি শূন্যে কমাতে বা বলের গতি পরিবর্তন করতে একটি বড় শক্তি প্রয়োগ করতে হবে। যখন একজন খেলোয়াড় তার হাত নিচু করে, তখন বল থামাতে সময় লাগে এবং তাই বলের গতিতে একই পরিবর্তন আনতে কম শক্তি প্রয়োগ করতে হয়। অতএব, খেলোয়াড়ের হাতে আঘাত নেই।
- একজন কারাতে খেলোয়াড় একক ধাক্কায় টাইলস বা ইটের স্তূপ ভেঙ্গে ফেলে। যখন একজন কারাতে খেলোয়াড় তার হাত দিয়ে টাইলস এর গাদা আঘাত করে, সে যতটা সম্ভব তাড়াতাড়ি করে, অন্য কথায়, টাইলস এর গাদা আঘাত করার সময়টি খুব ছোট। কারাতে খেলোয়াড়ের হাতের গতি যেমন শূন্যে নেমে আসে যখন তার হাত খুব অল্প সময়ের ব্যবধানে টাইলসের স্তূপে আঘাত করে, তাই টাইলসের স্তূপের উপর একটি খুব বড় শক্তি প্রয়োগ করা হয়। এই বল টাইলসের স্তূপ ভাঙার জন্য যথেষ্ট।
নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র
গতির তৃতীয় নিয়ম বলে যে প্রতিটি ক্রিয়ার জন্য একটি সমান এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া রয়েছে যা একই গতি এবং বিপরীত বেগের সাথে কাজ করে। বিবৃতিটির অর্থ হল যে প্রতিটি মিথস্ক্রিয়াতে, দুটি মিথস্ক্রিয়াশীল বস্তুর উপর একজোড়া শক্তি কাজ করে। প্রথম বস্তুর শক্তির আকার দ্বিতীয় বস্তুর বলের আকারের সমান। প্রথম বস্তুর উপর বলের দিকটি দ্বিতীয় বস্তুর উপর বলের দিকের বিপরীত। বাহিনী সবসময় জোড়ায় আসে - সমান এবং বিপরীত ক্রিয়া -প্রতিক্রিয়া বল জোড়া।
নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্রের কিছু প্রয়োগ নিম্নরূপ:
- যখন একটি বেলুন থেকে বায়ু বেরিয়ে আসে, তখন বিপরীত প্রতিক্রিয়া হল যে বেলুনটি উড়ে যায়।
- যখন আপনি একটি ডাইভিং বোর্ড থেকে ডুব দেন, আপনি স্প্রিংবোর্ডে চাপ দেন। বোর্ড ফিরে স্প্রিং এবং বাতাসে আপনাকে জোর করে।
- জলের মধ্য দিয়ে মাছ কীভাবে সাঁতার কাটবে তা ভেবে দেখুন। একটি মাছ তার ডানা ব্যবহার করে জলকে পিছনে ঠেলে দেয়। জল মাছকেও এগিয়ে নিয়ে যায় এভাবে জলের মাধ্যমে মাছকে প্রবাহিত করে। জলের উপর বলের আকার মাছের বলের আকারের সমান; জলের উপর বলের দিক (পিছনে) মাছের (সামনের দিকে) বলের দিকের বিপরীত। প্রতিটি ক্রিয়ার জন্য, একটি সমান (আকারে) এবং বিপরীত (দিক) প্রতিক্রিয়া বল আছে। অ্যাকশন-রিঅ্যাকশন ফোর্সের জোড়া মাছের পক্ষে সাঁতার কাটা সম্ভব করে।
- পাখির উড়ন্ত গতি বিবেচনা করুন। একটি পাখি তার ডানা ব্যবহার করে উড়ে যায়। পাখির ডানা বাতাসকে নিচের দিকে ঠেলে দেয়। যেহেতু বাহিনী পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া থেকে আসে, তাই বাতাসও পাখিকে উপরের দিকে ঠেলে দিতে হবে। বায়ুতে বলের আকার পাখির উপর বলের আকারের সমান; বাতাসে বলের দিক (নিচের দিকে) পাখির (উপরের দিকে) বলের দিকের বিপরীত। এই ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া বল জোড়া পাখিদের উড়ানো সম্ভব করে তোলে।
