সৃজনশীলঃ ‘প্রতি তলার উচ্চতা…’ Combined ২০১৮ – কাজ শক্তি ক্ষমতা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

একটি বস্তুর স্থিতিস্থাপক ক্লান্তি সৃষ্টি হওয়ার কারণ ব্যাখ্যা কর।

কোনো বস্তু বা তারের ওপর ক্রমাগত পীড়নের হ্রাস-বৃদ্ধি করলে স্থিতিস্থাপক ধর্ম হ্রাস পায়। এর ফলে বল অপসারণের সাথে সাথে বস্তু আগের অবস্থা ফিরে পায় না,কিছুটা দেরি হয়। বস্তুর এই অবস্থাকে স্থিতিস্থাপক ক্লান্তি বলে। অর্থাৎ কোনো বস্তুর অভ্যন্তরে দূত পীড়নের হ্রাস-বৃদ্ধি ঘটতে থাকলে বস্তুর অভ্যন্তরীণ কণাগুলো ঐ হারে বৃদ্ধিকারী শক্তি সঞ্চয় করে এবং অনিয়মিতভাবে কাঁপতে থাকে। এভাবে দীর্ঘক্ষণ চলতে থাকলে তারটি ছিঁড়ে যাওয়ার মত শক্তি সঞ্চিত হয় এবং অনেক কম ভারেই তা ছিঁড়ে যায়। অতএব, অনিয়মিত পীড়নের ফলে তারের অভ্যন্তরীণ কণাগুলোতে অতিরিক্ত শক্তি সঞ্চিত হওয়াই স্থিতিস্থাপক ক্লান্তির কারণ।

শিশুটি ১০ম তলার বারান্দা হতে অর্থাৎ ৯ম তলার ছাদের সমান উচ্চতা

হতে টেনিস বলটি ছেড়ে দিল ।

 বলের উচ্চতা, H=9×5m=45m

t সময় পরে বলটি ভূমিতে পড়লে,

$\begin{array}{cc}H& =ut+\frac{1}{2}{\mathrm{gt}}^2=0.t+\frac{1}{2}{\mathrm{gt}}^2\\ \therefore t& =\sqrt{\frac{2H}{g}}\\ & =\sqrt{\frac{2\times 45}{9.8}s}\\ & =3.03s\end{array}$

উল্লিখিত টেনিস বলটি 3.03sসময় পরে মাটিতে আঘাত করবে।

৭ম তলার উচ্চতা, H₇=(7-1)×5m=30m 

এবং ৪র্থ তলার উচ্চতা, H₄=(4-1)×5 m=15 m 

মনে করি, ৪র্থ, ৭ম ও ১০ম তলায় বেগ যথাক্রমে v₄, v₇ , v₇ , v₁₀

প্রশ্নমতে, v₁₀=0

$v^2=v_0^2+2\mathrm{gh}$ সুত্র হতে,

$v_4^2-v_{10}^2=2g(H_{10}-H_4)$

বা, $\frac{1}{2}{m}_4^2-\frac{1}{2}m{v}_{10}^2=mg(H_{10}-H_4)$

বা, $\frac{1}{2}{m}_4^2+mg{H}_4=\frac{1}{2}{m}_{10}^2+mg{H}_{10}$

বা, $E_4=E_{10}$

একইভাবে দেখানো যায় যে, E₇=E₁₀

অতএব, উদ্দীপকের বলটি শক্তির সংরক্ষণশীলতা নীতি মেনে চলে।