এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৪র্থ অধ্যায় নিউটনিয়ান বলবিদ্যার নোটটি এমন ভাবে সাজানো হয়েছে যার মাধ্যমে তুমি বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয় , মেডিকেল কলেজ পরিক্ষা ও ইন্জিনিয়ারিং পরিক্ষার প্রস্তুতি নিতে পারবে । নিউটনিয়ান বলবিদ্যা পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক অংশ, যা বস্তুর গতি এবং বলের সম্পর্ক বিশ্লেষণ করে। নিউটনের গতি সূত্র, বলের প্রকারভেদ, মাধ্যাকর্ষণ, ঘর্ষণ, কেন্দ্রমুখী ও কেন্দ্রবিমুখী বল, এবং সংঘর্ষের মতো বিষয়গুলো আমাদের দৈনন্দিন জীবনে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে।নিউটন তার তিনটি গতি সূত্রের মাধ্যমে বল এবং বস্তুর গতির মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করেন। এগুলো হলো নিউটনিয়ান বলবিদ্যার ভিত্তি। তাই আর দেরি না করে আমাদের নিউটনিয়ান বলবিদ্যার লেকচার শীটটি পড়ে ফেলুন ।।
নিউটনিয়ান বলবিদ্যা (Newtonian Mechanics) – HSC Physics 1st Paper
নিউটনের গতি সূত্রসমূহ (Newton’s Laws of Motion)
নিউটন তার তিনটি গতি সূত্রের মাধ্যমে বল এবং বস্তুর গতির মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করেন। এগুলো হলো নিউটনিয়ান বলবিদ্যার ভিত্তি।
ক. নিউটনের প্রথম গতি সূত্র (Law of Inertia)
প্রথম গতি সূত্র অনুসারে, কোনো বস্তু স্থির অবস্থায় থাকলে সেটি স্থির থাকবে এবং গতিশীল থাকলে সমবেগে চলতে থাকবে, যদি না বাহ্যিক কোনো বল তার উপর কাজ করে।
“A body will remain at rest or in uniform motion in a straight line unless acted upon by an external force.”
এই সূত্রটি জড়তা (Inertia) এর ধারণা দেয়, অর্থাৎ, বস্তু তার অবস্থান পরিবর্তন করতে চাইবে না।
খ. নিউটনের দ্বিতীয় গতি সূত্র (Law of Acceleration)
দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী, কোনো বস্তুর উপর কার্যকরী বল তার ভর এবং তার বেগের পরিবর্তনের সাথে সমানুপাতিক।
F = ma
এখানে,
F = বল (Force)
m = ভর (Mass)
a = ত্বরণ (Acceleration)
এই সূত্রের মাধ্যমে বোঝা যায়, কোনো বস্তুতে যত বেশি বল প্রয়োগ করা হবে, তার ত্বরণ তত বেশি হবে।
গ. নিউটনের তৃতীয় গতি সূত্র (Law of Action and Reaction)
নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুযায়ী, প্রতিটি ক্রিয়ার একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া থাকে।
“For every action, there is an equal and opposite reaction.”
উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি কোনো দেওয়ালে চাপ দেন, দেওয়ালও আপনার উপর সমান এবং বিপরীত বল প্রয়োগ করে।
বল এবং এর প্রকারভেদ (Force and Its Types)
বল হলো এমন একটি প্রভাব যা বস্তুর অবস্থান বা গতিতে পরিবর্তন ঘটায়। বল একটি ভেক্টর রাশি, যার দিক এবং পরিমাণ থাকে।
বলের প্রকারভেদ
- মাধ্যাকর্ষণ বল (Gravitational Force): এটি পৃথিবীর কেন্দ্রে বস্তুকে টেনে নেয়ার বল। এর মান:
F = G m_1 m_2 /r^2
এখানে,
G = মহাকর্ষীয় ধ্রুবক (Gravitational constant)
m_1, m_2 = দুইটি বস্তুর ভর (Masses of the objects)
r = তাদের মধ্যে দূরত্ব (Distance between the objects)
- তড়িৎচৌম্বক বল (Electromagnetic Force): এটি চার্জযুক্ত কণার মধ্যে সৃষ্ট বল।
- তরল প্রতিরোধ বল (Fluid Resistance Force): তরল বা গ্যাসের মধ্যে চলার সময় বস্তু এই প্রতিরোধের সম্মুখীন হয়।
ভর এবং ওজনের পার্থক্য (Difference Between Mass and Weight)
- ভর (Mass): ভর হলো কোনো বস্তুর বস্তুগত পরিমাণ। এটি পরিবর্তিত হয় না এবং এটি একটি স্কেলার রাশি।
- ওজন (Weight): ওজন হলো বস্তুর উপর মাধ্যাকর্ষণ বলের প্রভাবে সৃষ্ট বল। এটি একটি ভেক্টর রাশি।
W = mg
এখানে,
W = ওজন (Weight)
m = ভর (Mass)
g = মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ (Acceleration due to gravity)
আরো পড়ুন :
ঘর্ষণ বল (Frictional Force)
ঘর্ষণ হলো দুইটি পৃষ্ঠের মধ্যে সৃষ্ট প্রতিরোধ বল, যা তাদের চলাচলে বাধা দেয়। এটি দুই ধরনের:
- স্থির ঘর্ষণ (Static Friction):দুটি বস্তু স্থির থাকা অবস্থায় কাজ করে।
- গতিশীল ঘর্ষণ (Kinetic Friction): দুটি বস্তুর মধ্যে আপেক্ষিক গতি থাকলে এটি কাজ করে।
সংকল্পিত বল (Resultant Force)
যখন কোনো বস্তুতে একাধিক বল একসাথে কাজ করে, তখন তাদের সামগ্রিক প্রভাবকে সংকল্পিত বল বলা হয়। সংকল্পিত বল নির্ণয় করা যায় বলগুলোর ভেক্টর যোগফল দ্বারা।
ত্বরণ এবং নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রের প্রয়োগ
নিউটনের দ্বিতীয় গতি সূত্রটি বিভিন্ন সমস্যায় প্রয়োগ করা হয়, যেমন:
- বস্তুতে প্রয়োগ করা বলের প্রভাবে ত্বরণের মান নির্ধারণ।
- মাধ্যাকর্ষণের প্রভাবে বস্তুপতনের সময় ত্বরণ নির্ণয়।
কেন্দ্রাতিগ বল এবং কেন্দ্রমুখী বল (Centripetal and Centrifugal Force)
- কেন্দ্রমুখী বল (Centripetal Force): এটি হলো একটি বল যা বস্তুকে গোলাকার পথে চলতে বাধ্য করে এবং কেন্দ্রের দিকে টানে।
F = mv^2 /r
- কেন্দ্রাতিগ বল (Centrifugal Force): এটি হলো এমন একটি প্রতিক্রিয়া বল যা বস্তুকে কেন্দ্র থেকে দূরে সরাতে চায়। এই বলটি প্রকৃতপক্ষে অনুভূত হয়, কিন্তু বস্তুতে প্রয়োগিত নয়।
জড়তা এবং গতিশক্তি (Inertia and Momentum)
জড়তা (Inertia): এটি হলো বস্তুর সেই ধর্ম, যা তাকে অবস্থান পরিবর্তন না করতে সহায়তা করে।
গতিশক্তি (Momentum): এটি হলো বস্তুর ভর এবং বেগের গুণফল।
p = mv
এখানে,
p = গতিশক্তি (Momentum)
m = ভর (Mass)
v = বেগ (Velocity)
সংঘর্ষ (Collision)
সংঘর্ষ হলো দুইটি বস্তুর মধ্যে বল প্রয়োগের মাধ্যমে ঘটিত মিথস্ক্রিয়া। এটি দুই ধরনের হতে পারে:
- স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ (Elastic Collision): যেখানে গতিশক্তি ও ভরবেগ উভয়ই সংরক্ষিত থাকে।
- অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ (Inelastic Collision):.যেখানে শুধু ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে, কিন্তু গতিশক্তি ক্ষয় হয়।
এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৪র্থ অধ্যায় নিউটনিয়ান বলবিদ্যার লেকচার শীটটি ডাউনলোড করুন :
