তরল গতিবিদ্যা হল পদার্থবিদ্যার একটি মৌলিক ক্ষেত্র যা গতিশীল তরল এবং গ্যাসের আচরণ অধ্যয়ন করে। এটি তরল প্রবাহ, চাপ, বেগ এবং তরলের উপর কাজ করে এমন শক্তি সহ বিভিন্ন ধারণাকে অন্তর্ভুক্ত করে। তরল গতিবিদ্যার প্রকৌশল, আবহাওয়াবিদ্যা, সমুদ্রবিদ্যা এবং এমনকি জৈবিক সিস্টেম বোঝার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য প্রয়োগ রয়েছে। এই পাঠটি তরল গতিবিদ্যার মূল ধারণাগুলি অন্বেষণ করবে, বিভিন্ন পরিস্থিতিতে তরল কীভাবে আচরণ করে তার অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করবে।
একটি তরল এমন একটি পদার্থ যা এটিতে প্রয়োগ করা কোনো শিয়ার বল প্রতিরোধ করতে পারে না। যখন একটি শিয়ার বল প্রয়োগ করা হয়, একটি তরল ক্রমাগত বিকৃত হয়। তরলের মধ্যে তরল এবং গ্যাস উভয়ই অন্তর্ভুক্ত। তাদের প্রবাহিত হওয়ার এবং তাদের পাত্রের আকার নেওয়ার স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
সান্দ্রতা একটি তরল প্রবাহ প্রতিরোধের একটি পরিমাপ. এটি একটি তরল কত ঘন বা সিরাপী তা বর্ণনা করে। পানির সান্দ্রতা কম, মানে এটি সহজে প্রবাহিত হয়, যেখানে মধুর সান্দ্রতা বেশি থাকে এবং আরও ধীরে প্রবাহিত হয়। সান্দ্রতার গাণিতিক উপস্থাপনা প্রায়শই \(\mu\) চিহ্ন দ্বারা দেওয়া হয়। SI সিস্টেমে সান্দ্রতার একক হল প্যাসকেল সেকেন্ড ( \(Pa\cdot s\) )।
একটি তরলে দুই ধরনের প্রবাহ ঘটতে পারে: ল্যামিনার এবং অশান্ত। লেমিনার প্রবাহ মসৃণ, সুশৃঙ্খল তরল গতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা সাধারণত নিম্ন বেগে চলমান তরলগুলিতে দেখা যায়। বিপরীতে, অশান্ত প্রবাহ বিশৃঙ্খল এবং উচ্চ বেগে ঘটে। লেমিনার থেকে অশান্ত প্রবাহে রূপান্তর রেনল্ডস সংখ্যা ( \(Re\) ) দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা হিসাবে গণনা করা হয়:
\(Re = \frac{\rho vL}{\mu}\)যেখানে \(\rho\) হল তরল ঘনত্ব, \(v\) হল তরল বেগ, \(L\) হল একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত রৈখিক মাত্রা, এবং \(\mu\) হল তরলের গতিশীল সান্দ্রতা।
তরল গতিবিদ্যায় চাপ একটি গুরুত্বপূর্ণ ধারণা। এটি তরল কণা দ্বারা প্রতি ইউনিট এলাকায় প্রয়োগ করা বল। তরল চাপ গভীরতার সাথে পরিবর্তিত হয় এবং সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়:
\(P = P_0 + \rho gh\)যেখানে \(P\) হল গভীরতায় তরল চাপ \(h\) , \(P_0\) হল পৃষ্ঠের তরল চাপ, \(\rho\) হল তরলের ঘনত্ব, \(g\) হল অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ, এবং \(h\) হল পৃষ্ঠের নীচের গভীরতা।
বার্নোলির নীতি হল তরল গতিবিদ্যার একটি মৌলিক নীতি যা ব্যাখ্যা করে যে তরলের বেগ, চাপ এবং উচ্চতা কীভাবে সম্পর্কিত। এই নীতি অনুসারে, তরলের গতি বৃদ্ধি একই সাথে চাপ হ্রাস বা তরলের সম্ভাব্য শক্তি হ্রাসের সাথে ঘটে। নীতিটি এভাবে প্রকাশ করা হয়:
\(P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh = \textrm{ধ্রুবক}\)যেখানে \(P\) হল চাপ, \(\rho\) হল তরলের ঘনত্ব, \(v\) হল তরলের বেগ, এবং \(h\) হল একটি রেফারেন্স বিন্দুর উপরে উচ্চতা।
দৈনন্দিন জীবন থেকে সাধারণ পরীক্ষা এবং পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে তরল গতিবিদ্যা বোঝা উন্নত করা যেতে পারে:
তরল গতিবিদ্যা বিজ্ঞান এবং প্রকৌশলের অনেক ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যার মধ্যে রয়েছে:
তরল গতিবিদ্যা হল পদার্থবিদ্যার একটি আকর্ষণীয় ক্ষেত্র, যা বিভিন্ন পরিস্থিতিতে তরল কীভাবে আচরণ করে তার অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। নদীতে জলের প্রবাহ থেকে শুরু করে অত্যাধুনিক বিমানের নকশা পর্যন্ত, তরল গতিবিদ্যার নীতিগুলি দৈনন্দিন জীবন এবং প্রযুক্তির অনেক ক্ষেত্রে প্রয়োগ খুঁজে পায়। এই নীতিগুলি বোঝা আমাদের পরিবেশগত বিজ্ঞান, প্রকৌশল এবং ওষুধ সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে জটিল সমস্যাগুলি উদ্ভাবন এবং সমাধান করার ক্ষমতা বাড়ায়।
