সৃজনশীলঃ ‘একজন ছাত্র 0.1…’ বরিশাল বোর্ড ২০২৫ – নিউটনীয় বলবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

দ্রুত দরজা খোলার জন্য দরজার হাতল বা প্রান্তের বাইরের অংশে বল প্রয়োগ করা হয়। কারণ দরজার হাতল দরজার ঘূর্ণন অক্ষ থেকে দূরে অবস্থান করে, ফলে টর্ক বেশি হয়। টর্ক বেশি হলে দরজা সহজে এবং দ্রুত ঘোরে। যদি দরজার ঘূর্ণন অক্ষের কাছাকাছি বল প্রয়োগ করা হয়, তবে টর্ক কম হয় এবং দরজা খুলতে বেশি বল প্রয়োগ করতে হয়। তাই - দ্রুত দরজা খোলার জন্য বাইরের প্রান্তে বল প্রয়োগ করতে হয়।

এখানে, পাথর খণ্ডের ভর, m = 0.1kg

সুতার দৈর্ঘ্য, r = 0.2m

মিনিটে 60 বার ঘুরলে কৌণিক বেগ, $\omega =\frac{2\pi \times 60}{60}=2\pi \mathrm{rad}{s}^{-1}$

ঘূর্ণন গতিশক্তি, $E_r=?$

আমরা জানি, $E_r=\frac{1}{2}I{\omega }^2=\frac{1}{2}m{r}^2\times {\omega }^2$

$=\frac{1}{2}\times 0.1\times (0.20{)}^2\times (2\pi {)}^2=0.079J$

অতএব, পাথর খন্ডটির ঘূর্ণন গতিশক্তি 0.079 J

এখানে, পাথর খন্ডের ভর, m = 0.1kg

কৌণিক বেগ, $\omega =2\pi \mathrm{rad}{s}^{-1}$ ['গ' হতে]

পরিবর্তিত সুতার দৈর্ঘ্য, $r^{\prime }=3\times 0.20=0.6m$

∴ সুতার কেন্দ্রবিমুখী বল, 

$\begin{array}{cc}{F}_c=\frac{m{v}^2}{r^{\prime }}=m^2{r}^{\prime }& =0.1\times (2\pi {)}^2\times 0.6\\ & =2.37N\end{array}$

কিন্তু, সুতাটি সর্বোচ্চ 2 N বল সহ্য করতে পারে।

সুতরাং ছাত্রটি সফল হতে পারেনি।