"শক্তি" শব্দটি এতটাই ব্যাপক যে এটিকে একটি স্পষ্ট ধারণা দেওয়া প্রায় অসম্ভব কাজ। পেশী শক্তি থেকে মনের শক্তি পর্যন্ত বৈচিত্র্য এতে বিনিয়োগ করা ধারণার সম্পূর্ণ পরিসরকে কভার করে না। বল, একটি ভৌত পরিমাণ হিসাবে বিবেচিত, একটি সুনির্দিষ্ট অর্থ এবং সংজ্ঞা আছে। বল সূত্র একটি গাণিতিক মডেলকে সংজ্ঞায়িত করে: প্রধান পরামিতির উপর বল নির্ভরতা।
বল গবেষণার ইতিহাসে পরামিতিগুলির উপর নির্ভরতার সংজ্ঞা এবং নির্ভরতার পরীক্ষামূলক প্রমাণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে৷
পদার্থবিদ্যায় শক্তি
শক্তি হল দেহের মিথস্ক্রিয়ার একটি পরিমাপ। একে অপরের উপর দেহের পারস্পরিক ক্রিয়া দেহের গতি বা বিকৃতির পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত প্রক্রিয়াগুলিকে সম্পূর্ণরূপে বর্ণনা করে৷
একটি ভৌত পরিমাণ হিসাবে, বলটির পরিমাপের একটি ইউনিট রয়েছে (SI সিস্টেমে - নিউটন) এবং এটি পরিমাপের জন্য একটি ডিভাইস - একটি ডায়নামোমিটার। ফোর্স মিটারের অপারেশনের নীতিটি ডাইনামোমিটারের স্প্রিং ফোর্সের সাথে শরীরের উপর ক্রিয়াশীল বলের তুলনা করার উপর ভিত্তি করে।
1 নিউটনের একটি বলকে সেই বল হিসাবে ধরা হয় যার অধীনে 1 কেজি ভরের একটি বডি 1 সেকেন্ডে 1 মি দ্বারা তার গতি পরিবর্তন করে।
ভেক্টরের পরিমাণ হিসাবে বল সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:
- কর্মের দিক;
- আবেদন পয়েন্ট;
- মডিউল, পরমআকার।
মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা করার সময়, এই প্যারামিটারগুলি নির্দেশ করতে ভুলবেন না।
প্রাকৃতিক মিথস্ক্রিয়ার প্রকার: মহাকর্ষীয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক, শক্তিশালী, দুর্বল। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি (সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তি তার বৈচিত্র্যের সাথে - অভিকর্ষ বল) বিদ্যমান যেকোনও বস্তুর ভরের চারপাশে অবস্থিত মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রগুলির প্রভাবের কারণে। মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রগুলির অধ্যয়ন এখনও পর্যন্ত সম্পূর্ণ হয়নি। মাঠের উৎস খুঁজে পাওয়া এখনও সম্ভব হয়নি।
যা পদার্থ তৈরি করে এমন পরমাণুর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মিথস্ক্রিয়া থেকে শক্তির একটি বৃহত্তর পরিসরের উদ্ভব হয়।
চাপ বল
যখন একটি দেহ পৃথিবীর সাথে যোগাযোগ করে, তখন এটি পৃষ্ঠের উপর চাপ সৃষ্টি করে। চাপ বল, যার সূত্র হল: P=mg, শরীরের ভর (m) দ্বারা নির্ধারিত হয়। পৃথিবীর বিভিন্ন অক্ষাংশে মহাকর্ষীয় ত্বরণ (g) এর বিভিন্ন মান রয়েছে।
উল্লম্ব চাপের বল পরম মানের সমান এবং সমর্থনে উদ্ভূত স্থিতিস্থাপকতার বলের বিপরীত দিকে। শরীরের গতিবিধির উপর নির্ভর করে বল সূত্র পরিবর্তিত হয়।
শরীরের ওজনের পরিবর্তন
পৃথিবীর সাথে মিথস্ক্রিয়ার কারণে একটি সাপোর্টের উপর শরীরের ক্রিয়াকে প্রায়শই শরীরের ওজন হিসাবে উল্লেখ করা হয়। মজার বিষয় হল, শরীরের ওজনের পরিমাণ উল্লম্ব দিক দিয়ে চলাচলের ত্বরণের উপর নির্ভর করে। ক্ষেত্রে যখন ত্বরণের দিকটি মুক্ত পতনের ত্বরণের বিপরীতে, ওজন বৃদ্ধি লক্ষ্য করা যায়। যদি শরীরের ত্বরণ মুক্ত পতনের দিকের সাথে মিলে যায়, তবে শরীরের ওজন হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি আরোহী লিফটে থাকাকালীন, আরোহণের শুরুতে, একজন ব্যক্তি কিছুক্ষণের জন্য ওজন বৃদ্ধি অনুভব করেন। জাহির যে তার ভরপরিবর্তন, এটা না. একই সময়ে, আমরা "শরীরের ওজন" এবং এর "ভর" ধারণাগুলিকে আলাদা করি।
ইলাস্টিক বল
যখন একটি দেহের আকৃতি পরিবর্তন করা হয় (এর বিকৃতি), তখন একটি শক্তি উপস্থিত হয় যা দেহটিকে তার আসল আকৃতিতে ফিরিয়ে দেয়। এই শক্তিকে "ইলাস্টিক ফোর্স" নাম দেওয়া হয়েছিল। এটি শরীর তৈরিকারী কণাগুলির বৈদ্যুতিক মিথস্ক্রিয়ার কারণে উদ্ভূত হয়।
আসুন সহজতম বিকৃতি বিবেচনা করা যাক: টান এবং সংকোচন। উত্তেজনা শরীরের রৈখিক মাত্রা বৃদ্ধি দ্বারা অনুষঙ্গী হয়, যখন কম্প্রেশন তাদের হ্রাস দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। এই প্রক্রিয়াগুলির বৈশিষ্ট্যযুক্ত মানকে শরীরের প্রসারণ বলা হয়। আসুন এটিকে "x" দ্বারা বোঝাই। স্থিতিস্থাপক বল সূত্র সরাসরি প্রসারণের সাথে সম্পর্কিত। বিকৃতির শিকার প্রতিটি দেহের নিজস্ব জ্যামিতিক এবং শারীরিক পরামিতি রয়েছে। শরীরের বৈশিষ্ট্য এবং যে উপাদান থেকে এটি তৈরি করা হয় তার উপর বিকৃতির স্থিতিস্থাপক প্রতিরোধের নির্ভরতা স্থিতিস্থাপকতার সহগ দ্বারা নির্ধারিত হয়, আসুন একে বলি দৃঢ়তা (k)।
ইলাস্টিক মিথস্ক্রিয়ার গাণিতিক মডেল হুকের সূত্র দ্বারা বর্ণিত হয়েছে।
শরীরের বিকৃতি থেকে উদ্ভূত শক্তি শরীরের পৃথক অংশের স্থানচ্যুতির দিকের বিরুদ্ধে পরিচালিত হয়, এটি তার প্রসারণের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক:
- Fy=-kx (ভেক্টর স্বরলিপি)।
"-" চিহ্নটি বিকৃতি এবং শক্তির বিপরীত দিক নির্দেশ করে৷
স্কেলার আকারে কোনো নেতিবাচক চিহ্ন নেই। স্থিতিস্থাপক বল, যার সূত্রটি নিম্নলিখিত ফর্ম Fy=kx, শুধুমাত্র স্থিতিস্থাপক বিকৃতির জন্য ব্যবহৃত হয়৷
কারেন্টের সাথে চৌম্বক ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়া
প্রভাবচৌম্বক ক্ষেত্র থেকে প্রত্যক্ষ প্রবাহকে অ্যাম্পিয়ারের সূত্র দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে। এই ক্ষেত্রে, চৌম্বক ক্ষেত্র যে শক্তির সাহায্যে এটিতে স্থাপিত একটি কারেন্ট-বহনকারী পরিবাহীর উপর কাজ করে তাকে অ্যাম্পেয়ার বল বলে।
চলমান বৈদ্যুতিক চার্জের সাথে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়া একটি শক্তির প্রকাশ ঘটায়। অ্যাম্পিয়ার বল, যার সূত্রটি হল F=IBlsinα, ক্ষেত্রের চৌম্বক আবেশের উপর নির্ভর করে (B), পরিবাহীর সক্রিয় অংশের দৈর্ঘ্য (l), পরিবাহীর বর্তমান শক্তি (I) এবং কোণের উপর কারেন্টের দিক এবং চৌম্বকীয় আবেশের মধ্যে।
শেষ নির্ভরতার কারণে, এটি যুক্তি দেওয়া যেতে পারে যে চৌম্বক ক্ষেত্রের ভেক্টর পরিবর্তিত হতে পারে যখন পরিবাহী ঘোরানো হয় বা বর্তমানের দিক পরিবর্তন হয়। বাম হাতের নিয়ম আপনাকে কর্মের দিক নির্ধারণ করতে দেয়। যদি বাম হাতটি এমনভাবে অবস্থান করা হয় যাতে চৌম্বকীয় আবেশ ভেক্টর তালুতে প্রবেশ করে, চারটি আঙ্গুল কন্ডাক্টরের কারেন্ট বরাবর নির্দেশিত হয়, তাহলে থাম্বটি 90° দ্বারা বাঁকানো হয় চৌম্বক ক্ষেত্র।
মানবজাতির দ্বারা এই প্রভাবের ব্যবহার পাওয়া গেছে, উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিক মোটরগুলিতে। রটারের ঘূর্ণন একটি শক্তিশালী ইলেক্ট্রোম্যাগনেট দ্বারা তৈরি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের কারণে ঘটে। বল সূত্রটি আপনাকে ইঞ্জিন শক্তি পরিবর্তন করার সম্ভাবনা বিচার করতে দেয়। বর্তমান বা ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধির সাথে, টর্ক বৃদ্ধি পায়, যার ফলে মোটর শক্তি বৃদ্ধি পায়।
কণার গতিপথ
চৌম্বক ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়া চার্জের সাথে প্রাথমিক কণার গবেষণায় ভর বর্ণালীগ্রাফে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
এই ক্ষেত্রে ক্ষেত্রের ক্রিয়া নামক শক্তির আবির্ভাব ঘটায়লরেন্টজ ফোর্স। একটি নির্দিষ্ট গতিতে চলমান একটি আধানযুক্ত কণা যখন একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে প্রবেশ করে, তখন লরেন্টজ বল, যার সূত্রটি F=vBqsinα রূপ ধারণ করে, কণাটিকে একটি বৃত্তে স্থানান্তরিত করে।
এই গাণিতিক মডেলে, v হল একটি কণার বেগ মডুলাস যার বৈদ্যুতিক আধান q, B হল ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় আবেশ, α হল বেগ এবং চৌম্বকীয় আবেশের দিকগুলির মধ্যে কোণ৷
কণাটি একটি বৃত্তে (অথবা একটি বৃত্তের একটি চাপ), যেহেতু বল এবং গতি একে অপরের দিকে 90° একটি কোণে নির্দেশিত হয়। রৈখিক বেগের দিক পরিবর্তন করলে ত্বরণ দেখা দেয়।
উপরে আলোচনা করা বাম হাতের নিয়মটি লরেন্টজ বল অধ্যয়ন করার সময়ও ঘটে: যদি বাম হাতটি এমনভাবে অবস্থান করা হয় যাতে চৌম্বকীয় আবেশ ভেক্টর তালুতে প্রবেশ করে, তবে একটি রেখায় প্রসারিত চারটি আঙুল বরাবর নির্দেশিত হয় একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণার গতি, তারপর বুড়ো আঙুলটি 90° বলের দিক দেখায়৷
প্লাজমা সমস্যা
চৌম্বক ক্ষেত্র এবং পদার্থের মিথস্ক্রিয়া সাইক্লোট্রনে ব্যবহৃত হয়। প্লাজমার পরীক্ষাগার অধ্যয়নের সাথে সম্পর্কিত সমস্যাগুলি এটিকে বন্ধ পাত্রে রাখার অনুমতি দেয় না। একটি উচ্চ আয়নিত গ্যাস শুধুমাত্র উচ্চ তাপমাত্রায় থাকতে পারে। চৌম্বক ক্ষেত্রের সাহায্যে প্লাজমাকে মহাকাশে এক জায়গায় রাখা যায়, গ্যাসকে রিং আকারে পেঁচিয়ে। চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে উচ্চ-তাপমাত্রার প্লাজমাকে ফিলামেন্টে ঘুরিয়ে নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার বিক্রিয়াও অধ্যয়ন করা যেতে পারে।
একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্রিয়ার একটি উদাহরণআয়নিত গ্যাসে ভিভোতে - অরোরা বোরিয়ালিস। এই মহিমান্বিত দর্শনটি আর্কটিক সার্কেলের বাইরে পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে 100 কিলোমিটার উচ্চতায় পরিলক্ষিত হয়। গ্যাসের রহস্যময় রঙিন আভা শুধুমাত্র 20 শতকে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। মেরুগুলির কাছাকাছি পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র সৌর বায়ুকে বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করা থেকে আটকাতে পারে না। চৌম্বক আবেশের লাইন বরাবর নির্দেশিত সবচেয়ে সক্রিয় বিকিরণ বায়ুমণ্ডলের আয়নায়ন ঘটায়।
চার্জ আন্দোলনের সাথে সম্পর্কিত ঘটনা
ঐতিহাসিকভাবে, একটি পরিবাহীতে কারেন্ট প্রবাহকে চিহ্নিত করে এমন প্রধান পরিমাণকে কারেন্ট শক্তি বলে। মজার বিষয় হল, এই ধারণাটির সাথে পদার্থবিজ্ঞানের শক্তির কোন সম্পর্ক নেই। বর্তমান শক্তি, যার সূত্রটি কন্ডাকটরের ক্রস সেকশনের মাধ্যমে প্রতি ইউনিট সময় প্রবাহিত চার্জ অন্তর্ভুক্ত করে, হল:
I=q/t, যেখানে t চার্জ প্রবাহের সময় q।
আসলে, বর্তমান শক্তি হল চার্জের পরিমাণ। এর পরিমাপের একক হল অ্যাম্পিয়ার (A), N. এর বিপরীতে
একটি শক্তির কাজ নির্ধারণ করা
একটি পদার্থের উপর বলপ্রয়োগ করা হয় কাজের পারফরম্যান্সের সাথে। একটি শক্তির কাজ হল একটি দৈহিক পরিমাণ যা সংখ্যাগতভাবে বলের গুণফল এবং তার ক্রিয়াকলাপের অধীনে স্থানচ্যুতি এবং বল এবং স্থানচ্যুতির দিকগুলির মধ্যে কোণের কোসাইন এর সমান৷
বাহিনীর কাঙ্খিত কাজ, যার সূত্র হল A=FScosα, এতে শক্তির মাত্রা অন্তর্ভুক্ত।
শরীরের ক্রিয়া শরীরের গতিতে পরিবর্তন বা বিকৃতির সাথে থাকে, যা শক্তির যুগপত পরিবর্তন নির্দেশ করে। একটি শক্তি দ্বারা সম্পন্ন কাজ উপর নির্ভর করেমান।
