সৃজনশীলঃ ‘সুতার সাহায্যে 500gm…’ ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২১ – নিউটনীয় বলবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

তারা একটি উচ্চ স্থির বেগ সহ একটি অগ্রভাগের মাধ্যমে স্থানান্তরিত করে। গ্যাসগুলির বৃহত, পশ্চাৎ ভরবেগ রকেটকে সমান সামনের দিকে এগিয়ে নিয়ে যায়। তবে রকেট জ্বালানি ব্যবস্থার ভর কমার কারণে রকেটের ত্বরণ বাড়তে থাকে। এইভাবে একটি রকেট ভরবেগ সংরক্ষণের নীতিতে কাজ করে।

বস্তুটির উপর কেন্দ্রমুখী বলের মান নির্ণ্য় করা হলো:

এখানে, 

ভর, m=500 gm=0.5kg

বেগ, v=5ms^(-1)

ব্যাসার্ধ, r=$\frac{60}{2}\mathrm{cm}$

=30 cm 

=0.3 cm 

কেন্দ্রবিমুখী বল, F= ?

আমরা জানি, 

$F=\frac{m{v}^2}{r}$

$\begin{array}{cc}& =\frac{0.3\times (3{)}^2}{0.3}\\ & =41.67N\end{array}$

সুতরাং, বস্তুটির উপর কেন্দ্রবিমুখী বলের মান 41.67N।

যখন বস্তুটি +x অক্ষের সাথে 30° কোণে অবস্থান করে তখন তার উপর একই সাথে বস্তুটির ঘূর্ণ্নের জন্য কেন্দ্রমুখী বল (F_c) ও উক্ত অবস্থানে থাকার দরুন অভিকর্ষজ ত্বরণের উল্লম্ব উপাংক ক্রিয়াশীল।

এখানে, 

বস্তুটির ভর, m=500gm

=0.5kg 

বস্তুরটির বেগ, v=5ms^(-1)

বৃত্তাকার পথের ব্যাস, 

d=60 cm 

=0.6m 

∴ ব্যাসার্ধ্,=$r=\frac{d}{2}$

$\begin{array}{cc}& =\frac{0.6}{2}\\ & =0.3m\end{array}$

অভিকর্ষ্জ ত্বরণ, 

g=9.8 ms^(-2) 

এক্ষেত্রে সুতার টান,

$\begin{array}{cc}& T_{{30}^{\circ }}=F_c-mg\sin {30}^{\circ }\\ & =\frac{m{v}^2}{r}-mg\sin {30}^{\circ }\\ & =\frac{0.5\times 5^2}{0.3}-0.5\times 9.8\times \frac{1}{2}\end{array}$

=39.22N 

আবার +x অক্ষের সাথে 90° অবস্থানে বস্তুটির উপর কেন্দ্রমুখী বল ও শুধু অভিকর্ষজ ত্বরণ ক্রিয়াশীল।

তখন সুতার টান, 

$\begin{array}{cc}& T_{{30}^{\circ }}=Fr-mg\\ & =\frac{m{v}^2}{r}-mg\\ & =\frac{0.5\times 5^2}{0.3}-0.5\times 9.8\\ & =36.77N\end{array}$

সুতরাং, +x অক্ষ হতে 30° অবস্থানে এবং 90° অবস্থানে সুতার টান যথাক্রমে 39.22N ও 36.N।