সৃজনশীলঃ ‘ব্লক A এর…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৩ – কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

কাঁধে ঝুলানো ব্যাগের মোটা বেল্ট চিকন বেল্টের তুলনায় আরামদায়ক। মূলত বেল্টের উপর প্রযুক্ত চাপের পরিমাণের পার্থক্যের কারণে এমনটি হয়। 

আমরা জানি, 

যদি প্রযুক্ত বল ধ্রুব থাকে তাহলে যে তলের ক্ষেত্রফল বেশি সেটির উপর কম চাপ প্রযুক্ত হবে। যেহেতু মোটা বেল্টের ক্ষেত্রফল চিকন বেল্টের ক্ষেত্রফল অপেক্ষা বেশি। তাই মোটা বেল্টের উপর প্রযুক্ত চাপ কম হবে। এজন্য কাঁধে ঝুলানো স্কুল ব্যাগের মোটা বেল্ট চিকন বেল্টের তুলনায় আরামদায়ক।

এখানে,

ব্লক A এর ওজন, mg= 100 N
ব্লকটির ওপর বল, F = 100 N
P ও R এর মধ্যবর্তী সরণ, $s=5m$
P বিন্দুর উচ্চতা, h=3m

R বিন্দু থেকে P বিন্দুতে সরানোর ফলে, বল দ্বারা কৃতকাজ,

$\begin{array}{cc}W& =\mathrm{Fs}\\ & =100\times 5\\ & =500J\end{array}$

P বিন্দুতে বিভবশক্তি, $E_P=\mathrm{mgh}=100\times 3=300J$
∴ কৃতকাজ ও বিভবশক্তির পার্থক্য = (500-300) = 200 J (Ans.)

এখানে P বিন্দুর উচ্চতা, h = 3m

মনে করি, ভূমি হতে $x$ উচ্চতায় বিভবশক্তি গতিশক্তির $\frac{1}{3}$ হবে।

বিভবশক্তি $=\frac{1}{3}\times$ গতিশক্তি

বা, $v=\frac{1}{3}T$
বা, $\mathrm{mgx}=\frac{1}{3}\times \frac{1}{2}{\mathrm{mv}}^2$
বা, $\mathrm{gx}=\frac{2}{6}[u^2+2g(h-x\left)\right]$
বা, $\mathrm{gx}=\frac{2}{6}g\left(hx\right)[$ আদিবেগ, $4=0]$
বা, $x=\frac{1}{3}(h-x)$
বা, $3x=h-x$
বা, $3x+x=h$
বা, $4x=h$
বা, $x=\frac{3}{4}$

$\therefore x=0.75m$

∴ ভূমি হতে 0.75 m উচ্চতায় বিভবশক্তি গতিশক্তির $\frac{1}{3}$ হবে।