প্রশ্ন ১। স্থির অবস্থান থেকে যাত্রা শুরু করে 600 kg ভরের একটি গাড়ি 0.2m/s2 সুষম ত্বরণে 60 s চলার পর 400 kg ভরের একটি স্থির পিকআপ ভ্যানের সঙ্গে ধাক্কা খেয়ে আটকে একত্রে 7.2 m/s বেগে চলতে থাকে।
ক. নিউটনের তৃতীয় সূত্রটি বিবৃত কর।
খ. বৈদ্যুতিক পাখার সুইচ বন্ধ করার সাথে সাথে থেমে যায় না কেন – ব্যাখ্যা কর।
গ. প্রথম গাড়িতে প্রযুক্ত বলের মান নির্ণয় কর।
ঘ. উদ্দীপকের ঘটনা ভরবেগের সংরক্ষণশীলতার সূত্র সমর্থন করে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।
সমাধান:
ক. নিউটনের তৃতীয় সূত্রটি হলো-
“প্রত্যেক ক্রিয়ারই একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে।”
খ. বৈদ্যুতিক পাখার সুইচ বন্ধ করার সাথে সাথে থেমে যায় না কারণ গতি জড়তার কারণে একটি গতিশীল বস্তু গতিশীলই থাকতে চায়। একটি বৈদ্যুতিক পাখার সুইচ বন্ধ করার পর ফ্যানটি গতি জড়তার কারণেই সাথে সাথে থেমে যায় না। বরং কিছুক্ষণ ঘোরে ধীরে ধীরে থেমে যায়।
গ. উদ্দীপক হতে,
গাড়ির ভর, গাড়ির ভর, m1 = 600 kg
গাড়ির ত্বরণ, a = 0.2 m/s2
প্রথম গাড়িতে প্রযুক্ত বলের মান, F = ma
= 600 × 0.2
= 120 N
ঘ. উদ্দীপক হতে,
গাড়ির ভর, m1 = 600 kg
পিকআপ ভ্যানে ভর, m2 = 400 kg
মিলিত বেগ, V = 7.2 m/s
মিলিত ভর, M = (600 + 400)kg = 1000 kg
ধাক্কা খাওয়ার ঠিক আগ মুহূর্তে গাড়ির বেগ v1 হলে,
v1 = u + at
= 0 + 0.2 × 60
= 12 m/s
পিকআপ ভ্যানের বেগ, v2 = 0
ধাক্কা খাওয়ার পূর্বের ভরবেগ, P1 = m1v1 + m2v2
= 600 × 12 + 400 × 0
= 7200 kgms-1
ধাক্কা খাওয়ার পরে ভর বেগ, P2 = MV
= 1000 × 7.2
= 7200 kgms-1
অর্থাৎ P1 = P2
সুতরাং উপরের ঘটনাটি ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র সমর্থন করে।
