সৃজনশীলঃ ‘করিম একটি বালতিতে…’ ২০২৪ – নিউটনীয় বলবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

যে বলের বিরুদ্ধে করা কাজের পুনরুদ্ধার সম্ভব নয় তাকে অসংরক্ষণশীল বল বলে। কোনো বস্তুকে একটি মসৃণ তলের উপর দিয়ে টেনে নিয়ে যাওয়ার সময় ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়। অমসৃণ তলটি অনুভূমিক হলে এই কৃতকাজ বস্তুটির মধ্যে স্থিতিশক্তিরূপে সঞ্চিত হয় না এবং বস্তুটিও কোনো কাজ করার সামর্থ্য লাভ করে না । বস্তুটিকে তার প্রাথমিক অবস্থানে ফিরিয়ে আনার সময় আবার ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়। সুতরাং ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে কৃতকাজের পুনরুদ্ধার সম্ভব নয় । তাই ঘর্ষণ বল অসংরক্ষণশীল বল ।

এখানে, পানিসহ বালতির ভর, m =2 kg

বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ, r = 1.5 m

কৌণিক বেগ, $\omega =60\mathrm{rev}/\min =\frac{60\times 2\pi }{60}\mathrm{rad}{s}^{-1}=2\pi \mathrm{rad}{s}^{-1}$ 

∴ রৌখিক বেগ, $v=\omega r=(2\pi \times 1.5){\mathrm{ms}}^{-1}=9.4248{\mathrm{ms}}^{-1}$

কৌণিক ভরবেগ, L=?

আমরা জানি, L = mvr

$\begin{array}{cc}& =(2\times 9.4248\times 1.5)\mathrm{kg}{m}^2{s}^{-1}\\ & =28.2744\mathrm{kg}{m}^{-1}{s}^{-1}\end{array}$

অতএব, বালতিটির কৌণিক ভরবেগ 28.2744 kg ms-1.

এখানে, পানিসহ বালতির ভর, m =2 kg

বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ, r = 1.5m

বালতির রৈখিক বেগ, v = 9.4248 ms^-1 ['গ' হতে]

উল্লম্ব বৃত্তাকার পথের সর্বোচ্চ অবস্থানে টান,

$\begin{array}{cc}{T}_1& =\frac{m{v}^2}{r}-\mathrm{mg}\\ & =\frac{2\times (9.4248{)}^2}{1.5}-2\times 9.8=98.836N\end{array}$

আবার, উল্লম্ব বৃত্তাকার পথের সর্বনিম্ন অবস্থানের টান,

$T_2=\frac{\mathrm{mv}{v}^2}{r}+\mathrm{mg}=\frac{2\times (9.4248{)}^2}{1.5}+2\times 9.8=138.036N$

সুতরাং, করিম বালতিটি ঘুরানোর সময় সর্বোচ্চ অবস্থানে সর্বনিম্ন 98.836 N টান অনুভব করবে এবং সর্বনিম্ন অবস্থানে সর্বোচ্চ 138.036 N টান অনুভব করবে।