মেকানিক্স হল পদার্থবিদ্যার একটি শাখা যা বাহিনী বা স্থানচ্যুতির শিকার হলে শারীরিক দেহের আচরণ এবং তাদের পরিবেশের উপর দেহের পরবর্তী প্রভাব নিয়ে কাজ করে। এই ক্ষেত্রটিকে দুটি প্রধান ক্ষেত্রে বিভক্ত করা যেতে পারে: স্ট্যাটিক্স , বিশ্রামে দেহের অধ্যয়ন, এবং গতিবিদ্যা , গতিশীল দেহের অধ্যয়ন।
স্ট্যাটিক্স স্থিতিশীল সাম্যাবস্থায় ভৌত সিস্টেমে লোড (বল, টর্ক/মুহূর্ত) বিশ্লেষণের সাথে সম্পর্কিত, অর্থাৎ এমন একটি অবস্থায় যেখানে সাবসিস্টেমগুলির আপেক্ষিক অবস্থান সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয় না, বা যেখানে উপাদান এবং কাঠামো একটি ধ্রুবক বেগে থাকে . স্ট্যাটিক্সের একটি গুরুত্বপূর্ণ ধারণা হল ভারসাম্যের ধারণা, যেখানে শক্তির যোগফল এবং যেকোনো বিন্দুর মুহুর্তের যোগফল অবশ্যই শূন্য হতে হবে।
উদাহরণস্বরূপ, একটি টেবিলে বিশ্রাম নেওয়া একটি বইয়ের একটি সাধারণ কেস বিবেচনা করুন। মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে বইটির ওজন নিম্নগামী বল প্রয়োগ করে এবং টেবিলটি বইটিকে একটি সমান এবং বিপরীত বলের সাহায্যে সমর্থন করে যা স্বাভাবিক বল নামে পরিচিত। নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে, এই বলগুলি মাত্রায় সমান এবং দিক বিপরীত, বইটি বিশ্রামে থাকে তা নিশ্চিত করে।
গতিবিদ্যা হল বস্তুর শক্তি এবং গতির অধ্যয়ন। এটিকে আরও বিভক্ত করা হয়েছে গতিবিদ্যায়, যা গতির বর্ণনার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে তার কারণ বিবেচনা না করে এবং গতিবিদ্যা, যা বস্তুর গতির কারণ বা পরিবর্তন করে এমন শক্তি পরীক্ষা করে।
গতিবিদ্যার মূল ধারণাগুলির মধ্যে রয়েছে নিউটনের গতির সূত্র, যা নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:
গতিশীলতা প্রদর্শনের একটি উদাহরণ হল একটি রাস্তায় গতিশীল একটি গাড়ির গতি। চালক যখন অ্যাক্সিলারেটর প্যাডেল চাপেন, তখন ইঞ্জিন একটি বল তৈরি করে যা গাড়িটিকে সামনের দিকে ঠেলে দেয়। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে, ইঞ্জিন দ্বারা সৃষ্ট বল এবং গাড়ির ভর দ্বারা গাড়ির ত্বরণ নির্ণয় করা হয়।
শক্তি হল মেকানিক্সের একটি মূল ধারণা, কাজ করার ক্ষমতা সম্পর্কিত। দুটি প্রধান ধরণের যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে: গতিশক্তি , গতির শক্তি এবং সম্ভাব্য শক্তি , একটি বস্তুর অবস্থান বা বিন্যাসের কারণে সঞ্চিত শক্তি।
যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষণের নীতিটি বলে যে যদি শুধুমাত্র রক্ষণশীল শক্তি (যেমন মহাকর্ষীয় এবং স্থিতিস্থাপক শক্তি) কাজ করে তবে একটি সিস্টেমের মোট যান্ত্রিক শক্তি স্থির থাকে। এটিকে সমীকরণ হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে \(E_{total} = K + U\) , যেখানে \(E_{total}\) হল মোট যান্ত্রিক শক্তি, \(K\) হল গতিশক্তি, এবং \(U\) ) \(U\) হল সম্ভাব্য শক্তি।
সরল মেশিনগুলি এমন ডিভাইস যা একটি শক্তির দিক বা মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে। তারা আরও জটিল মেশিনের মৌলিক উপাদান। ছয়টি ক্লাসিক সিম্পল মেশিন হল লিভার, হুইল এবং এক্সেল, পুলি, ইনলাইন্ড প্লেন, ওয়েজ এবং স্ক্রু।
উদাহরণস্বরূপ, একটি লিভার একটি সাধারণ মেশিন যা কম প্রচেষ্টায় ভারী ওজন তুলতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি লিভারের পিছনের নীতি হল যান্ত্রিক সুবিধার ধারণা, যা মুহুর্তের নিয়ম থেকে উদ্ভূত হয়: পিভট থেকে তার দূরত্ব দ্বারা প্রয়োগকৃত বল অবশ্যই পিভট থেকে দূরত্ব দ্বারা গুণিত লোড শক্তির সমান হতে হবে। এটিকে \(F_1d_1 = F_2d_2\) হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে, যেখানে \(F_1\) এবং \(F_2\) হল বল এবং \(d_1\) এবং \(d_2\) হল পিভট থেকে দূরত্ব।
মেকানিক্স হল পদার্থবিদ্যার একটি মৌলিক শাখা যা শক্তি এবং গতির অধ্যয়নের মাধ্যমে ভৌত জগতের একটি ব্যাপক ধারণা প্রদান করে। স্থিতিশীলতা এবং গতিবিদ্যা উভয়ই বস্তুর ভারসাম্য এবং গতিবিধিতে প্রয়োজনীয় অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে, যখন শক্তি এবং সাধারণ মেশিনের ধারণা বাস্তব-বিশ্বের পরিস্থিতিতে এই নীতিগুলির ব্যবহারিক প্রয়োগকে চিত্রিত করে। মেকানিক্সের অধ্যয়ন কেবল মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বোঝার গভীরতাই বাড়ায় না বরং দৈনন্দিন সমস্যার সমাধানের প্রকৌশলী করার ক্ষমতাও বাড়ায়।
