সৃজনশীলঃ ‘চিত্রের বস্তুটিকে A…’ ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২৩ – কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

যে শক্তি বা জ্বালানি নবায়ন করা যায় না এবং ব্যবহারের সঙ্গে সঙ্গে এর মজুত কমতে থাকে এবং সঞ্চয় সীমিত হলে এক সময় নিঃশেষ হয়ে যায়, সেই ধরনের শক্তিকে অনবায়নযোগ্য শক্তি বলে।

নিউক্লিয়ার শক্তির জ্বালানি হচ্ছে ইউরেনিয়াম। প্রকৃতিতে এর পরিমাণ খুব কম, মাত্র 0.7%। এর আয়ু 704 মিলিয়ন বছর এবং ব্যবহারের ফলে এটি একদিন ফুরিয়ে যাবে, যা নবায়ন করা সম্ভব নয়। তাই নিউক্লিয়ার শক্তিকে অনবায়নযোগ্য শক্তি বলা হয়।

এখানে,
উচ্চতা, $h=60m$
বস্তুর ভর, m = 5 kg
সময়, $t=2\min =(2\times 60)s$

$=120s$

অভিকর্ষজ ত্বরণ, $g=9.8{\mathrm{ms}}^{-2}$

আমরা জানি,

$\begin{array}{cc}P& =\frac{\mathrm{mgh}}{t}\\ & =\frac{5\times 9.8\times 60}{120}\\ \therefore P& =24.5W\text{ (Ans.) }\end{array}$

এখানে,

$\mathrm{AB}=\frac{1}{4}\mathrm{AC}=\frac{60}{4}=15m$
উচ্চতা, $h=\mathrm{BC}=\mathrm{AC}-\mathrm{AB}$
$=60-15$
$=45m$
অভিকর্ষজ ত্বরণ, $g=9.8{\mathrm{ms}}^{-2}$
বস্তুর ভর, m = 5 kg
বেগ, $u=0{\mathrm{ms}}^{-1}$

B বিন্দুর ক্ষেত্রে :

বিভব শক্তি, $V_B=\mathrm{mgh}$

$=5\times 9.8\times 45$
$=2205J$

B বিন্দুতে বেগ,

$v_B^2=u^2+2g\times \mathrm{AB}$
$=0+2\times 9.8\times 15$
$=294m^2{s}^{-2}$

গতিশক্তি,

$T_B=\frac{1}{2}{m}^2{V}_B^2$
$=\frac{1}{2}\times 5\times 294$
$=735J$

$\therefore B$ বিন্দুতে মোট শক্তি, $E_B=V_B+T_B$

$\begin{array}{cc}& =2205J+735J\\ & =2940J\end{array}$

C বিন্দুর ক্ষেত্রে :

এখানে,
উচ্চতা, $h=0m$
ভর, m = 5 kg
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 ms ${}^{-2}$

বিভব শক্তি, $V_C=\mathrm{mgh}$

$=5\times 9.8\times 0$

$=0J$

C বিন্দুতে বস্তুর বেগ,

এখানে,

$\begin{array}{cc}& u=0\\ & g=9.8\\ & h=\mathrm{AC}=60m\end{array}$

$v_c^2=u^2+2g\times \mathrm{AC}$

বা, $v_c^2=0^2+2\times 9.8\times 60$

$\therefore v_c^2=1176m^2{s}^{-2}$

গতিশক্তি, $T_C=\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}_c^2$
$=\frac{1}{2}\times 5\times 1176$
$=2940J$

$\therefore C$ বিন্দুতে মোট শক্তি, $E_C=V_C+T_C$
$=0+2940J$
$=2940J$

$\therefore E_A=E_C$ অর্থাৎ। অর্থাৎ B এবং C বিন্দুতে শক্তিতে সংরক্ষণশীলতা নীতি অনুসৃত হয়েছিল।