Facebook Pixel

সিমনের ভর 50 kg। সে একটি মাঠে 25 m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে 15 kmh^-1 বেগে 50 kg ভরের একটি সাইকেল চালাচ্ছে। ক. চক্রগতির ব্যাসার্ধ কী? খ. কোনো বস্তুর কৌণিক বেগ কত হলে এর জড়তার ভ্রামক সংখ্যাগতভাবে এর গতিশক্তির দ্বিগুণ হবে? গ. সিমনকে বাঁক নেয়ার জন্য উলম্ভের সাথে কত কোণে হেলতে হবে? ঘ. গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে দেখাও যে, সিমনের বেগ যত বেশি হবে এবং বাঁকের ব্যাসার্ধ যত কম হবে তাকে তত বেশি হেলে থাকতে হবে ।

বিষয়: পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র | অধ্যায়: অধ্যায়-০৪ঃ নিউটনিয়ান বলবিদ্যা

উৎস: অনুশীলনীর প্রশ্ন তপন স্যার

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) কোনো দৃঢ় বস্তুর সমগ্র ভর যদি একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত করা যায় যাতে করে একটি নির্দিষ্ট অক্ষের সাপেক্ষে ঐ কেন্দ্রীভূত বস্তুকণার জড়তার ভ্রামক, ঐ নির্দিষ্ট অক্ষের সাপেক্ষে সমগ্র দৃঢ় বস্তুর জড়তার ভ্রামকের সমান হয়, তবে ঐ নির্দিষ্ট অক্ষ থেকে কেন্দ্রীভূত বস্তুকণার লম্ব দূরত্বকে চক্রগতির ব্যাসার্ধ বলে। (খ) আমরা জানি, কোনো বস্তুর গতিশক্তি, E_k = 1/2 I omega^2 এখানে, I হলো জড়তার ভ্রামক এবং omega হলো কৌণিক বেগ। শর্তমতে, জড়তার ভ্রামক গতিশক্তির দ্বিগুণ, অর্থাৎ, I = 2 E_k এখন, গতিশক্তির সমীকরণে I-এর মান বসিয়ে পাই, beginaligned E_k &= 1/2 (2 E_k) omega^2 => E_k &= E_k omega^2 => omega^2 &= 1 => omega &= 1 text rad/s endaligned সুতরাং, কৌণিক বেগ 1 text rad/s হলে জড়তার ভ্রামক গতিশক্তির দ্বিগুণ হবে। (গ) বাঁক নেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় কোণ theta হলে, tan theta = v^2/rg এখানে, বেগ, v = 15 text km/h = 15 × 1000/3600 text m/s ≈ 4.167 text m/s ব্যাসার্ধ, r = 25 text m অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 text m/s^2 মানগুলো বসিয়ে পাই, beginaligned tan theta &= (4.167)^2/25 × 9.8 tan theta &= 17.364/245 tan theta &≈ 0.07087 theta &= tan^-1(0.07087) theta &≈ 4.05^circ endaligned সিমনকে উলম্বের সাথে প্রায় 4.05^circ কোণে হেলতে হবে। (ঘ) বাঁক নেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় কোণ theta এবং বেগের মধ্যে সম্পর্কটি হলো, tan theta = v^2/rg এখানে, v = সাইকেলের বেগ r = বাঁকের ব্যাসার্ধ g = অভিকর্ষজ ত্বরণ উপরের সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে, tan theta propto v^2 অর্থাৎ, বাঁকের ব্যাসার্ধ r স্থির থাকলে, বেগ v যত বৃদ্ধি পাবে, tan theta-এর মান তত বৃদ্ধি পাবে, ফলে কোণ theta-এর মানও বৃদ্ধি পাবে। আবার, tan theta propto 1/r অর্থাৎ, বেগ v স্থির থাকলে, বাঁকের ব্যাসার্ধ r যত কম হবে, tan theta-এর মান তত বৃদ্ধি পাবে, ফলে কোণ theta-এর মানও বৃদ্ধি পাবে। সুতরাং, গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে প্রমাণিত হয় যে, সিমনের বেগ যত বেশি হবে এবং বাঁকের ব্যাসার্ধ যত কম হবে, তাকে উলম্বের সাথে তত বেশি হেলে থাকতে হবে।

প্ল্যাটফর্ম: প্রশ্নাবলী (https://proshnaboli.com)

Writtenঅনুশীলনীর প্রশ্ন - তপন স্যার

সিমনের ভর 50 kg। সে একটি মাঠে 25 m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে $15 \mathrm{\ kmh}^{-1}$ বেগে 50 kg ভরের একটি সাইকেল চালাচ্ছে।

ক. চক্রগতির ব্যাসার্ধ কী?

খ. কোনো বস্তুর কৌণিক বেগ কত হলে এর জড়তার ভ্রামক সংখ্যাগতভাবে এর গতিশক্তির দ্বিগুণ হবে?

গ. সিমনকে বাঁক নেয়ার জন্য উলম্ভের সাথে কত কোণে হেলতে হবে?

ঘ. গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে দেখাও যে, সিমনের বেগ যত বেশি হবে এবং বাঁকের ব্যাসার্ধ যত কম হবে তাকে তত বেশি হেলে থাকতে হবে ।

আনলিমিটেড প্র্যাকটিস করতে চান?

প্রশ্নাবলীতে আছে ২ লাখ+ প্রশ্ন। এইচএসসি এবং এডমিশন পরীক্ষার উত্তরসহ চ্যাপ্টারভিত্তিক প্রশ্ন ব্যাংক, অধ্যায় ও বিষয়ভিত্তিক মক টেস্ট এবং লাইভ লিডারবোর্ড।

পরীক্ষা দিতে অ্যাকাউন্ট খুলুন

সম্পর্কিত প্রশ্নসমূহ

1 m প্রস্থের একটি রাস্তার বাইরের কিনারা ভিতরের কিনারা হতে উঁচু। 200m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার মোড় নেওয়ার সময় একজন গাড়ি ...

1 m প্রস্থের একটি রাস্তার বাইরের কিনারা ভিতরের কিনারা হতে উঁচু। 200m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার মোড় নেওয়ার সময় একজন গাড়ি ...

1 m প্রস্থের একটি রাস্তার বাইরের কিনারা ভিতরের কিনারা হতে উঁচু। 200m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার মোড় নেওয়ার সময় একজন গাড়ি ...

100 ft বিশিষ্ট একটি বাঁকা পথে 40 ft/s বেগে গাড়ি চালাতে হলে পথটিকে কত কোণে কাত রাখতে হবে? left(mathrmg=32 mathrmft / mat...

100 m ব্যাসার্ধের একটি বাঁকে 30 km h^-1 বেগে বাঁক নিতে গিয়ে বাস রাস্তা থেকে ছিটকে খাদে পড়ে যায়। ক. মৌলিক বল কী? খ. ...

100 m ব্যাসার্ধের একটি বাঁকে 30 km h^-1 বেগে বাঁক নিতে গিয়ে বাস রাস্তা থেকে ছিটকে খাদে পড়ে যায়। গ. উদ্দীপকে উল্লিখি...

100 m ব্যাসার্ধের রাস্তার বাঁকে 4.9 mathrm~ms^-1 বেগে সাইকেল চালাতে হলে আরোহীকে উল্লম্বের সাথে কত কোণে নত হতে হবে?

100 m ব্যাসের বৃত্তাকার পথে কোনো মোটরসাইকেল আরোহী কত বেগে ঘুরলে উল্লম্ব তলের সাথে তিনি 30° কোণে আনত থাকবে ন?

1000 kg ভরের একটি বাস 75000 J গতিশক্তি নিয়ে চলার সময় 100 m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট একটি বাঁকের সম্মুখীন হলো। রাস্তার প্রস্থ ...

1000 kg ভরের একটি বাস 75000 J গতিশক্তি নিয়ে চলার সময় 100 m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট একটি বাঁকের সম্মুখীন হলো। রাস্তার প্রস্থ ...

যেকোনো প্রকার ভুলভ্রান্তি বা রিপোর্ট করার জন্য অ্যাকাউন্ট খুলে প্রশ্নের রিপোর্ট বাটনে ক্লিক করুন। আমাদের এডিশনাল টিম তা দ্রুত সংশোধন করবে।