১৭শ শতাব্দীর বিখ্যাত ফরাসি দার্শনিক, গণিতবিদ এবং পদার্থবিদ ব্লেইস প্যাসকেল আধুনিক বিজ্ঞানের বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছিলেন। তার প্রধান অর্জনগুলির মধ্যে একটি ছিল তথাকথিত প্যাসকেলের আইন প্রণয়ন, যা তরল পদার্থের সম্পত্তি এবং তাদের দ্বারা সৃষ্ট চাপের সাথে জড়িত। আসুন এই আইনটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক।
বিজ্ঞানীর সংক্ষিপ্ত জীবনী
ব্লেইস প্যাসকেল ফ্রান্সের ক্লারমন্ট-ফেরান্ডে 19 জুন, 1623 সালে জন্মগ্রহণ করেন। তার বাবা কর সংগ্রহের একজন ভাইস প্রেসিডেন্ট এবং একজন গণিতবিদ ছিলেন এবং তার মা ছিলেন বুর্জোয়া শ্রেণীর অন্তর্গত। অল্প বয়স থেকেই, প্যাসকেল গণিত, পদার্থবিদ্যা, সাহিত্য, ভাষা এবং ধর্মীয় শিক্ষার প্রতি আগ্রহ দেখাতে শুরু করেন। তিনি একটি যান্ত্রিক ক্যালকুলেটর আবিষ্কার করেছিলেন যা যোগ এবং বিয়োগ করতে পারে। তিনি তরল দেহের শারীরিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের পাশাপাশি চাপ এবং ভ্যাকুয়ামের ধারণাগুলি বিকাশ করতে প্রচুর সময় ব্যয় করেছিলেন। বিজ্ঞানীর গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি ছিল নীতি যা তার নাম বহন করে - প্যাসকালের আইন। ব্লেইস প্যাসকেল 1662 সালে প্যারিসে পা প্যারালাইসিসের কারণে মারা যান - একটি অসুস্থতা যাযিনি 1646 সাল থেকে তাঁর সাথে ছিলেন।
চাপের ধারণা
প্যাসকেলের সূত্র বিবেচনা করার আগে, আসুন চাপের মতো শারীরিক পরিমাণের সাথে মোকাবিলা করি। এটি একটি স্কেলার ভৌত পরিমাণ যা একটি প্রদত্ত পৃষ্ঠে কাজ করে এমন বলকে নির্দেশ করে। যখন একটি বল F ক্ষেত্রফল A এর উপর লম্বভাবে কাজ করতে শুরু করে, তখন নিম্নোক্ত সূত্র ব্যবহার করে চাপ P গণনা করা হয়: P=F/A। প্যাসকেল (1 Pa=1 N/m2) ইউনিটের আন্তর্জাতিক সিস্টেমে চাপ পরিমাপ করা হয়, অর্থাৎ ব্লেইস প্যাসকেলের সম্মানে, যিনি তাঁর অনেক কাজ উৎসর্গ করেছিলেন চাপের সমস্যা।
যদি F বল একটি প্রদত্ত পৃষ্ঠ A এ লম্বভাবে কাজ করে না, তবে এটির কিছু কোণ α এ, তাহলে চাপের অভিব্যক্তিটি রূপ নেবে: P=Fsin(α)/A, এক্ষেত্রে Fsin(α) হল A পৃষ্ঠের F বলের লম্ব উপাদান।
প্যাসকেলের আইন
পদার্থবিজ্ঞানে, এই আইনটি নিম্নরূপ প্রণয়ন করা যেতে পারে:
ব্যবহারিকভাবে অসংকোচনযোগ্য তরল পদার্থের উপর চাপ প্রয়োগ করা হয়, যা অ-বিকৃত দেয়ালযুক্ত পাত্রে ভারসাম্য বজায় রাখে, একই তীব্রতার সাথে সমস্ত দিকে প্রেরণ করা হয়।
আপনি এই আইনের যথার্থতা যাচাই করতে পারেন এইভাবে: আপনাকে একটি ফাঁপা গোলক নিতে হবে, এটিতে বিভিন্ন জায়গায় গর্ত করতে হবে, এই গোলকটিকে একটি পিস্টন দিয়ে সরবরাহ করতে হবে এবং জল দিয়ে পূর্ণ করতে হবে৷ এখন, পিস্টন দিয়ে জলের উপর চাপ প্রয়োগ করে, আপনি দেখতে পাচ্ছেন কিভাবে এটি সমস্ত গর্ত থেকে একই গতিতে ঢেলে দেয়, যার অর্থ হল সমুদ্রের গর্তের এলাকায় জলের চাপ একই।
তরল এবং গ্যাস
পাসকেলের সূত্র তরল পদার্থের জন্য প্রণীত। তরল এবং গ্যাস এই ধারণার অধীনে পড়ে। যাইহোক, গ্যাসের বিপরীতে, তরল গঠনকারী অণুগুলি একে অপরের কাছাকাছি অবস্থিত, যার কারণে তরলগুলির মধ্যে অসংকোচনযোগ্যতার মতো একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
একটি তরলের অসংকোচনযোগ্যতার বৈশিষ্ট্যের কারণে, যখন এটির একটি নির্দিষ্ট আয়তনে একটি সীমিত চাপ তৈরি হয়, তখন এটি তীব্রতা হ্রাস ছাড়াই সমস্ত দিকে সঞ্চারিত হয়। প্যাসকেলের নীতিটি ঠিক এটিই, যা কেবল তরলের জন্য নয়, অসংকোচনীয় পদার্থের জন্যও প্রণয়ন করা হয়েছে।
এই আলোকে "গ্যাসের চাপ এবং প্যাসকেলের সূত্র" প্রশ্নটি বিবেচনা করে, এটি বলা উচিত যে গ্যাসগুলি, তরল পদার্থের বিপরীতে, আয়তন বজায় না রেখে সহজেই সংকুচিত হয়। এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে যখন একটি বাহ্যিক চাপ একটি নির্দিষ্ট আয়তনের গ্যাসে প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি সমস্ত দিক এবং দিক থেকেও সঞ্চারিত হয়, তবে একই সময়ে এটি তীব্রতা হারায় এবং এর ক্ষতি তত শক্তিশালী হবে, ঘনত্ব কম হবে। গ্যাসের।
এইভাবে, প্যাসকেলের নীতি শুধুমাত্র তরল মিডিয়ার জন্য বৈধ।
পাসকেল নীতি এবং হাইড্রোলিক মেশিন
পসকেলের নীতি বিভিন্ন হাইড্রোলিক ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়। এই ডিভাইসগুলিতে প্যাসকেলের সূত্র ব্যবহার করার জন্য, নিম্নলিখিত সূত্রটি বৈধ: P=P0+ρgh, এখানে P হল চাপ যা তরলে h গভীরতায় কাজ করে, ρ - হল তরলের ঘনত্ব, P0 হল তরলের পৃষ্ঠে চাপ প্রয়োগ করা হয়, g (9, 81)m/s2)- আমাদের গ্রহের পৃষ্ঠের কাছে বিনামূল্যে পতনের ত্বরণ।
একটি হাইড্রোলিক মেশিনের পরিচালনার নীতিটি নিম্নরূপ: দুটি সিলিন্ডার যার ব্যাস একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই জটিল পাত্রটি তেল বা জলের মতো কিছু তরল দিয়ে পূর্ণ। প্রতিটি সিলিন্ডারে একটি পিস্টন দেওয়া হয় যাতে সিলিন্ডার এবং পাত্রের তরল পৃষ্ঠের মধ্যে কোনো বাতাস না থাকে।
অনুমান করুন যে একটি নির্দিষ্ট বল F1 একটি ছোট অংশ সহ একটি সিলিন্ডারের একটি পিস্টনের উপর কাজ করে, তারপর এটি চাপ তৈরি করে P1 =F 1/A1. প্যাসকেলের সূত্র অনুসারে, উপরের সূত্র অনুসারে চাপ P1 তাৎক্ষণিকভাবে তরলের ভিতরের সমস্ত স্থানের বিন্দুতে স্থানান্তরিত হবে। ফলস্বরূপ, চাপ P1 F2=P1 A 2=F1A2/A1. বল F2 F1 বলটির বিপরীতে নির্দেশিত হবে, অর্থাৎ, এটি পিস্টনকে উপরে ঠেলে দেওয়ার প্রবণতা থাকবে, যখন এটি এর চেয়ে বড় হবে বল F1 ঠিক যতবার মেশিনের সিলিন্ডারের ক্রস-সেকশনাল এরিয়া আলাদা হয়।
এইভাবে, প্যাসকেলের আইন আপনাকে ছোট ভারসাম্যমূলক শক্তি দিয়ে বড় লোড তুলতে দেয়, যা আর্কিমিডিসের এক ধরনের লিভার।
Pascal এর নীতির অন্যান্য প্রয়োগ
বিবেচিত আইনটি কেবল হাইড্রোলিক মেশিনেই ব্যবহৃত হয় না, তবে পাওয়া যায়বিস্তৃত আবেদন। নীচে এমন সিস্টেম এবং ডিভাইসগুলির উদাহরণ দেওয়া হল যার অপারেশন অসম্ভব হবে যদি প্যাসকেলের আইন বৈধ না হয়:
- গাড়ির ব্রেক সিস্টেমে এবং সুপরিচিত অ্যান্টি-লক ABS সিস্টেমে, যা ব্রেক করার সময় গাড়ির চাকা আটকাতে বাধা দেয়, যা গাড়ির স্কিডিং এবং পিছলে যাওয়া এড়াতে সাহায্য করে। এছাড়াও, ABS সিস্টেম চালককে গাড়ির নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখার অনুমতি দেয় যখন পরবর্তীটি জরুরী ব্রেকিং করে।
- যেকোন ধরনের রেফ্রিজারেটর এবং কুলিং সিস্টেমে যেখানে কাজ করা পদার্থ একটি তরল পদার্থ (ফ্রিওন)।
