সৃজনশীলঃ ‘একটি স্থিতিস্থাপক বস্তুর…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০২৩ – পদার্থের গাঠনিক ধর্ম, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

পদার্থের মধ্যে স্থিতিস্থাপকতা ধর্ম সৃষ্টির কারণ পদার্থের মধ্যকার আন্তঃআণবিক বলের কারণে:-

কোনো বস্তুর ওপর বাইরে থেকে বল প্রয়োগ করলে যদি বস্তুটি গতিশীল না হয় তাহলে এর বিভিন্ন অংশের মধ্যে আপেক্ষিক সরণ হয় বা বলা যেতে পারে। অনুগুলোর মধ্যবর্তী দূরত্বের পরিবর্তন ঘটে। ফলে বস্তুটির আকার বা আয়তন বা উভয়ের পরিবর্তন ঘটে ফলে বস্তুটির এই অবস্থায় ভেতরের আন্তঃআণবিক বল এ পরিবর্তনকে বাধা দিতে চেষ্টা করে। ফলে বল প্রয়োগ বন্ধ করলে বস্তুটি আবার আগের অবস্থানে ফিরে আসে। পদার্থের এই ধর্মের নাম স্থিতিস্থাপকতা।

বস্তুটির স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক নির্ণয়:-

এখানে উদ্দিপকের চিত্র হতে

পীড়ন, $\frac{F}{A}=2\times {10}^8{\mathrm{Nm}}^{-2}$

এবং বিক্রতি, $\frac{l}{L}=0.4$

স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক,  $Y=?$

আমরা জানি,

$\begin{array}{cc}Y=\frac{FL}{AL}& =\frac{2\times {10}^8{\mathrm{Nm}}^{-2}}{0.4}\\ & =5\times {10}^8{\mathrm{Nm}}^{-2}\end{array}$

অর্থাৎ বস্তুটির স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক $5\times {10}^8{\mathrm{Nm}}^{-2}$

আমরা জানি, ইয়ং গুণাঙ্কের মান পদার্থের প্রকৃতির ওপর নির্ভর করে। পীড়ন-বিকৃতি গ্রাফের ঢাল ইয়ং গুণাঙ্ক নির্দেশ করে।এখানে চিত্রের $OA$ অংশের যেকোনো বিন্দুর ঢাল থেকে ইয়ং-এর গুণাঙ্ক নির্ণয় করা সম্ভব। এর মান হবে $5\times {10}^8{\text{ N m}}^{-2}$। কিন্তু বিকৃতি যখন $A$ বিন্দু অতিক্রম করে, তখন এটি স্থিতিস্থাপক সীমাকে অতিক্রম করে, ফলে এক্ষেত্রে পীড়ন বিকৃতির সমানুপাতিক হয় না। অর্থাৎ, $AB$ অংশের কোনো বিন্দুর ঢাল নির্ণয় করে ইয়ং-এর গুণাঙ্ক নির্ণয় করা যায় না।
সুতরাং, স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে অর্থাৎ $OA$ অংশের যেকোনো বিন্দুর ঢাল থেকে ইয়ং এর গুণাঙ্ক নির্ণয় করা সম্ভব হলেও, স্থিতিস্থাপক সীমা অতিক্রম করায় $AB$ অংশের কোনো বিন্দুর ঢাল থেকে ইয়ং-এর গুণাঙ্ক নির্ণয় করা সম্ভব নয়।