সৃজনশীলঃ ‘735 W কার্যকর…’ সিলেট বোর্ড ২০২৪ – কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

জীবাশ্ম জ্বালানি হচ্ছে অনবায়নযোগ্য জ্বালানি। শক্তির চাহিদা দিন দিন বৃদ্ধির কারণে এ জ্বীবাশ্ম জ্বালানির উৎসগুলো দ্রুত ফুরিয়ে আসছে। এ উৎসগুলো দ্রুত ফুরিয়ে গেলে শক্তির অভাব প্রকট হবে যা বর্তমান সময়ের সাথে অসামঞ্জস্য। এজন্য জীবাশ্ম জ্বালানির বিকল্প জ্বালানি অনুসন্ধান করা জরুরি।

এখানে, দালানের ছাদের উচ্চতা, $h=9m$
$\therefore$ পানির ভর, $m=1000L=1000\mathrm{kg}$ [ $\because 1$ লিটার পানির ভর 1 kg ]
অভিকর্ষজ ত্বরণ, $g=9.8m{s}^{-2}$
পানিপূর্ণ অবস্থায় পানির বিভবশক্তি, $E_p^2=$ ?

আমরা জানি, $E_p=\mathrm{mgh}$

$=1000\mathrm{kg}\times 9.8m{s}^{-2}\times 9m$
$=88200J$

অতএব, ১ম ট্যাংক পানিপূর্ণ অবস্থায় পানির বিভবশক্তি 88200 J.

১ম মোটরের ক্ষেত্রে :
ট্যাংকটির সর্বোচ্চ ধারণক্ষমতা, m = 1000 kg
মোটরের ক্ষমতা, $P_1=735W$
মোটর চালানোর সময়, $t_1=2\min 12\sec =132\sec$
দালানের ছাদের উচ্চতা, $h_1=9m$
অভিকর্ষজ ত্বরণ, $g=9.8{\mathrm{ms}}^{-2}$
এখন, ১ম মোটর কর্তৃক উত্তোলিত মোট পানির ভর $m_1$ হলে,

$P_1=\frac{m_{1}g{h}_1}{t_1}$

বা, $m_1=\frac{P_1{t}_1}{{\mathrm{gh}}_1}=\frac{735W\times 132s}{9.8{\mathrm{ms}}^{-2}\times 9m}=1100\mathrm{kg}$
$\therefore$ ১ম মোটর দ্বারা উঠানো অতিরিক্ত পানির ভর,

$\Delta m_1=m_1-m$
$=1100\mathrm{kg}-1000\mathrm{kg}=100\mathrm{kg}$

২য় মোটরের ক্ষেত্রে :
ট্যাংকটির সর্বোচ্চ ধারণক্ষমতা,$m^{\prime }=3000L$
$=3000\mathrm{kg}[\because 1$ লিটার পানির ভর $1\mathrm{kg}]$

মোটরের কার্যকর ক্ষমতা, $P_2=1470W$
মোটর চালানোর সময়, $t_2=5\min 12\sec =312\sec$
দালানের ছাদের উচ্চতা, $h_2=15m$
$\therefore$ ২য় মোটর কর্তৃক উত্তোলিত মোট পানির ভর $m_2$ হলে,

$P_2=\frac{m_{2}g{h}_2}{t_2}$

বা, $m_2=\frac{P_2\times t_2}{{\mathrm{gh}}_2}=\frac{1470W\times 312s}{9.8{\mathrm{ms}}^{-2}\times 15m}=3120\mathrm{kg}$
$\therefore$ ২য় মোটর দ্বারা উঠানো অতিরিক্ত পানির ভর,

$\Delta m_2=m_2-m^{\prime }=3120\mathrm{kg}-3000\mathrm{kg}=120\mathrm{kg}$

এখানে, $\Delta m_1\ne \Delta m_2$
অর্থাৎ, অতিরিক্ত পানির ভর একই নয়।

সুতরাং, উভয় মোটর দ্বারা উঠানো অতিরিক্ত পানির পরিমাণ সমান হবে না।