Facebook Pixel

0.5 kg ভরের কোনো বস্তুকে 80 cm লম্বা একটি সুতার সাহায্যে অনুভূমিক বৃত্তাকার পথে ঘুরানো হচ্ছে। বস্তুটি স্থির অবস্থা থেকে সমকৌণিক ত্বরণে ঘুরা আরম্ভ করে 2 মিনিট পর থেকে প্রতি মিনিটে 120 বার ঘুরছে। ক. কৌণিক ভরবেগ কাকে বলে? খ. ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়ার কারণে কোনো বস্তুর সাম্যাবস্থার সৃষ্টি হয় না কেন? ব্যাখ্যা করো। গ. 2 মিনিট পর বস্তুটির ওপর কী পরিমাণ টর্ক ক্রিয়া করছে তার মান নির্ণয় করো। ঘ. বস্তুর ওপর টানের মান যদি পূর্বের টানের তিনগুণ করা হয় তাহলে কৌণিক বেগের কী পরিবর্তন হবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

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

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) কৌণিক ভরবেগ হলো কোনো ঘূর্ণনশীল বস্তুর রৈখিক ভরবেগের ঘূর্ণন প্রতিরূপ। কোনো নির্দিষ্ট অক্ষের সাপেক্ষে একটি ঘূর্ণনশীল বস্তুর ভর, ঘূর্ণন ব্যাসার্ধ এবং কৌণিক বেগের গুণফলকে কৌণিক ভরবেগ বলা হয়। গাণিতিকভাবে, কৌণিক ভরবেগ L হলো বস্তুর জড়তার ভ্রামক I এবং কৌণিক বেগ omega-এর গুণফল: L = Iomega (খ) ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বলের কারণে কোনো বস্তুর সাম্যাবস্থা সৃষ্টি হয় না কারণ এই বল দুটি সর্বদা ভিন্ন ভিন্ন বস্তুর ওপর কাজ করে। নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুযায়ী, প্রতিটি ক্রিয়ারই একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে। সাম্যাবস্থার শর্ত হলো কোনো একটি নির্দিষ্ট বস্তুর ওপর প্রযুক্ত লব্ধি বল শূন্য হতে হবে। যেহেতু ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল দুটি ভিন্ন বস্তুর ওপর ক্রিয়াশীল, তাই তারা একে অপরকে বাতিল করতে পারে না। ফলে কোনো বস্তুর ওপর ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বলের কারণে সাম্যাবস্থা তৈরি হওয়া সম্ভব নয়। (গ) এখানে, বস্তুর ভর, m = 0.5 text kg সুতার দৈর্ঘ্য বা ব্যাসার্ধ, r = 80 text cm = 0.8 text m সময়, t = 2 = 120 text s প্রারম্ভিক কৌণিক বেগ, omega_0 = 0 text rad/s ২ মিনিট পর কম্পাঙ্ক, f = 120 = 120/60 text Hz = 2 text Hz ২ মিনিট পর কৌণিক বেগ, beginaligned omega &= 2pi f &= 2 × pi × 2 &= 4pi text rad/s endaligned কৌণিক ত্বরণ alpha নির্ণয়, beginaligned omega &= omega_0 + alpha t 4pi &= 0 + alpha × 120 alpha &= 4pi/120 = pi/30 text rad/s^2 endaligned জড়তার ভ্রামক, beginaligned I &= mr^2 &= 0.5 × (0.8)^2 &= 0.5 × 0.64 = 0.32 text kg cdot textm^2 endaligned টর্ক tau নির্ণয়, beginaligned tau &= Ialpha &= 0.32 × pi/30 &≈ 0.0335 text N cdot textm endaligned অতএব, ২ মিনিট পর বস্তুটির ওপর প্রযুক্ত টর্ক প্রায় 0.0335 text N cdot textm। (ঘ) সুতার টান T কেন্দ্রমুখী বল হিসেবে কাজ করে। আমরা জানি, beginaligned T &= mromega^2 => omega &= sqrtT/mr endaligned ধরি, পূর্বের টান T_1 এবং কৌণিক বেগ omega_1। নতুন টান T_2 = 3T_1 এবং নতুন কৌণিক বেগ omega_2 হলে, beginaligned omega_1 &= sqrtT_1/mr omega_2 &= sqrtT_2/mr = sqrt3T_1/mr omega_2 &= sqrt3 × sqrtT_1/mr omega_2 &= sqrt3 × omega_1 omega_2 &≈ 1.732 omega_1 endaligned অর্থাৎ, টানের মান তিনগুণ করলে কৌণিক বেগ পূর্বের বেগের sqrt3 গুণ বা প্রায় 1.732 গুণ বৃদ্ধি পাবে।

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

Written

$0.5 kg$ ভরের কোনো বস্তুকে $80 cm$ লম্বা একটি সুতার সাহায্যে অনুভূমিক বৃত্তাকার পথে ঘুরানো হচ্ছে। বস্তুটি স্থির অবস্থা থেকে সমকৌণিক ত্বরণে ঘুরা আরম্ভ করে $2$ মিনিট পর থেকে প্রতি মিনিটে $120$ বার ঘুরছে।

ক. কৌণিক ভরবেগ কাকে বলে?

খ. ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়ার কারণে কোনো বস্তুর সাম্যাবস্থার সৃষ্টি হয় না কেন? ব্যাখ্যা করো।

গ. $2$ মিনিট পর বস্তুটির ওপর কী পরিমাণ টর্ক ক্রিয়া করছে তার মান নির্ণয় করো।

ঘ. বস্তুর ওপর টানের মান যদি পূর্বের টানের তিনগুণ করা হয় তাহলে কৌণিক বেগের কী পরিবর্তন হবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

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

0.1 kg ভরের একটি বস্তুকে 0.2 m দৈর্ঘ্যবিশিষ্ট 'তারে বেঁধে বৃত্তাকার পথে ঘুরানো হচ্ছে। তারের প্রস্থচ্ছেদ ক্ষেত্রফল 10^-8 ...

0.5 kg ভরের এবং 10 cm ব্যাসার্ধের একটি নিরেট গোলককে প্রথমে নিজ অক্ষের সাপেক্ষে 2pi text rad s^-1 বেগে ঘুরানো হয়। পরবর্ত...

0.5 text kg [m_1] ভরের একটি ব্লক চিত্রানুযায়ী টেবিলের ওপর অবস্থিত [h_1 = 2.5 text m, h_2 = 2 text m] একটি মসৃণ আনত তলে ছ...

1 kg ভরের একটি হাতুড়ি 10 text ms^-1 বেগে চলে একটি পেরেকের মাথায় আঘাত করল। এতে পেরেকের সরণ হলো 2 cm। কতক্ষণ হাতুড়িটি প...

10 text m প্রস্থের একটি রাস্তা দিয়ে একটি গাড়ি যথাক্রমে 90 text m এবং 40 text m ব্যাসার্ধের দুটি বাঁক অতিক্রম করে। প্রথম ...

10 text N এর একটি বল 2 text kg ভর বিশিষ্ট একটি স্থির বস্তুর ওপর ক্রিয়া করে। যদি 4 সেকেন্ড পরে বলের ক্রিয়া বন্ধ হয়ে যা...

100 kg ভরের একজন লোক লিফটে 2ms^-2 ত্বরণে উপরে উঠলে লোকটির উপর উর্ধ্বমুখী প্রতিক্রিয়া বল কত? [g = 9.8ms^-2]

100 kg ভরের একজন লোক লিফটে 2ms^-2 ত্বরণে উপরে উঠলে লোকটির উপর উর্ধ্বমুখী প্রতিক্রিয়া বল কত? [g = 9.8ms^-2]

10,000 kg ভরের একটি রেলগাড়ি 600m ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি বৃত্তাকার পথে 90kmh-1& বেগে গতিশীল। রেললাইনের পাত দুটির মধ্যবর্তী...

10gm ভরের একটি বল 100 mathrmcms^-1 বেগে একটি উল্লম্ব দেয়ালে আনুভূমিকভাবে আঘাত করে একই বেগে ফিরে গেলো। দেয়াল কর্তৃক প্রযু...

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