সৃজনশীলঃ ‘দৃশ্যপট-১ : রোদ্দুর…’ চট্টগ্রাম কলেজ ২০২৪ – মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

যে সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে অর্থাৎ সংঘর্ষের আগে ও পরে মোট গতিশক্তি সমান থাকে না তাকে অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ বলে। দুটি বস্তু সংঘর্ষের পর এক সঙ্গে আটকে গেলে সংঘর্ষের পর বস্তু দুটির আপেক্ষিক বেগ শূন্য হয় এবং সংঘর্ষের পর বস্তুদ্বয়ের মোট গতিশক্তি সংরক্ষিত হয় না। অতএব, সংঘর্ষটি অস্থিতিস্থাপক হবে ।

এখানে, পাথরের ভর, m = 100gm = 0.1 kg সুতার দৈর্ঘ্য, r = 1 m

সুতার রৈখিক বেগ, v = 10ms-1

পাথরটির কেন্দ্রমুখী ত্বরণ, a = ?

আমরা জানি,

$a=\frac{v^2}{r}=\frac{(10{)}^2}{1}=100m{s}^{-2}$

অতএব, রোদ্দুরের পাথরটির কেন্দ্রমুখী ত্বরণের মান 100ms ^-2 

দৃশ্যপট-১ এ, পাথরের বেগ, v₁ = 10 ms^-1

$\therefore t=5s$ পর পাথরটির সরণ, s₁ = v₁x t = 10 x 5 = 50m

এবং দৃশ্যপট-২ এ,

ধাতব গোলকের ভর, m = 50gm = 0.05 kg

স্প্রিং-এর সংকোচন, x = 10 cm = 10 cm = 0.1m

স্প্রিং-এর বল ধ্রুবক, k = 1000 Nm^-1

ধাতব গোলকের বেগ, v₂ = ?

স্প্রিংটির সংকোচনের জন্য সঞ্চিত স্থিতিশক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে ধাতব গোলকটি ছুটে যাবে।

অর্থাৎ, $\frac{1}{2}{\mathrm{kx}}^2=\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}_2{}^2$

বা, $v_2^2=\frac{{\mathrm{kx}}^2}{m}=\frac{1000\times (0.1{)}^2}{0.05}$
বা, $v_2{}^2=200$
বা, $v_2=\sqrt{200}=14.14m{s}^{-1}$
$\therefore t=5s$ পর ধাতব গোলকটির স'রণ,

$s_2=v_2\times t=14.14\times 5=70.7m$

এখানে, 5 sec পর দৃশ্যপট-১ এর পাথর এবং দৃশ্যপট-২ এর ধাতব গোলকটির অতিক্রান্ত সরণ যথাক্রমে 50m এবং 70.7m; যা 500m অপেক্ষা কম ।

সুতরাং, উদ্দীপকের কোনোটির আঘাতে জানালার কাচ ভাঙ্গেনি।