পদার্থবিজ্ঞানে ভারসাম্য হল সিস্টেমের একটি অবস্থা, যেখানে এটি আশেপাশের বস্তুর সাথে আপেক্ষিক বিশ্রামে থাকে। স্ট্যাটিক্স হল ভারসাম্যের অবস্থার অধ্যয়ন। মেকানিজমগুলির মধ্যে একটি, অপারেশনের জন্য ভারসাম্যের অবস্থার জ্ঞান যা মৌলিক গুরুত্বের, লিভার। প্রবন্ধে বিবেচনা করুন কি ধরনের লিভারেজ।
পদার্থবিজ্ঞানে এটা কী?
লিভারের ধরন সম্পর্কে কথা বলার আগে (পদার্থবিজ্ঞানে, গ্রেড 7 এই বিষয়ে পাস করে), আসুন এই ডিভাইসটিকে সংজ্ঞায়িত করি। একটি লিভার একটি সহজ প্রক্রিয়া যা আপনাকে বলকে দূরত্বে রূপান্তর করতে দেয় এবং এর বিপরীতে। লিভারের একটি সাধারণ ডিভাইস রয়েছে, এটি একটি মরীচি (বোর্ড, রড) নিয়ে গঠিত, যার একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্য এবং একটি সমর্থন রয়েছে। সমর্থনের অবস্থান স্থির নয়, তাই এটি মরীচির মাঝখানে এবং এর শেষে উভয়ই অবস্থিত হতে পারে। আমরা এখনই নোট করি যে সাপোর্টের অবস্থান সাধারণত লিভারের ধরন নির্ধারণ করে।
পরেরটি অনাদিকাল থেকে মানুষ ব্যবহার করে আসছে। সুতরাং, এটি জানা যায় যে প্রাচীন মেসোপটেমিয়া বা মিশরে, তারা এটির সাহায্যে নদী থেকে জল তুলেছিল বা বড় বড় পাথর সরানো হয়েছিল।বিভিন্ন কাঠামো নির্মাণ। প্রাচীন গ্রীসে সক্রিয়ভাবে লিভার ব্যবহার করা হয়েছিল। একমাত্র লিখিত প্রমাণ যা এই সহজ পদ্ধতির ব্যবহার থেকে বেঁচে আছে তা হল প্লুটার্কের "প্যারালাল লাইভস", যেখানে দার্শনিক আর্কিমিডিসের ব্লক এবং লিভারের সিস্টেম ব্যবহারের উদাহরণ দিয়েছেন।
টর্কের ধারণা
পদার্থবিজ্ঞানে বিভিন্ন ধরণের লিভারের অপারেশনের নীতি বোঝা সম্ভব যদি আপনি বিবেচনাধীন মেকানিজমের ভারসাম্যের বিষয়টি অধ্যয়ন করেন, যা শক্তির মুহূর্ত ধারণার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
বলের মুহূর্ত হল সেই মান যা বলকে তার প্রয়োগের বিন্দু থেকে ঘূর্ণনের অক্ষের দূরত্ব দ্বারা গুণ করে প্রাপ্ত করা হয়। এই দূরত্বটিকে "বাহিনীর কাঁধ" বলা হয়। আসুন F এবং d বোঝাই - যথাক্রমে বল এবং এর কাঁধ, তারপর আমরা পাই:
M=Fd
বলের মুহূর্ত পুরো সিস্টেমের এই অক্ষের চারপাশে ঘোরার ক্ষমতা প্রদান করে। প্রাণবন্ত উদাহরণ যেখানে আপনি কর্মের শক্তির মুহূর্তটি পর্যবেক্ষণ করতে পারেন তা হল একটি রেঞ্চ দিয়ে একটি বাদাম খুলে ফেলা বা দরজার কব্জা থেকে দূরে একটি হাতল দিয়ে একটি দরজা খোলা৷
টর্ক একটি ভেক্টর পরিমাণ। সমস্যা সমাধানে, একজনকে প্রায়শই এর চিহ্নটি বিবেচনা করতে হয়। এটা মনে রাখা উচিত যে যেকোন শক্তি যা দেহের সিস্টেমকে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘোরায় তা +.
চিহ্নের সাথে একটি মুহূর্ত বল তৈরি করে।
লিভার ব্যালেন্স
উপরের চিত্রটি একটি সাধারণ লিভার দেখায় এবং এতে যে শক্তিগুলি কাজ করে তা চিহ্নিত করা হয়েছে। পরে প্রবন্ধে বলা হবে যে তা হল-প্রথম ধরনের লিভারেজ। এখানে, F এবং R অক্ষরগুলি যথাক্রমে একটি বাহ্যিক বল এবং বোঝার একটি নির্দিষ্ট ওজন নির্দেশ করে। আপনি আরও দেখতে পারেন যে সমর্থন কেন্দ্র থেকে অফসেট করা হয়েছে, তাই বাহুগুলির দৈর্ঘ্য dF এবং dR একে অপরের সমান নয়৷
পরিসংখ্যানে এটি দেখানো হয় যে লিভারটি সম্পূর্ণ প্রক্রিয়া হিসাবে নড়াচড়া করে না, এটিতে কাজ করে এমন সমস্ত শক্তির যোগফল অবশ্যই শূন্যের সমান হতে হবে। আমরা তাদের মধ্যে মাত্র দুটি উল্লেখ করেছি। প্রকৃতপক্ষে, একটি তৃতীয়টিও রয়েছে, যা এই দুটির বিপরীত এবং তাদের যোগফলের সমান - এটি সমর্থন প্রতিক্রিয়া৷
লিভার যাতে ঘূর্ণনশীল নড়াচড়া না করে তার জন্য, সমস্ত মুহূর্তের শক্তির যোগফল শূন্যের সমান হওয়া প্রয়োজন। সমর্থনের প্রতিক্রিয়া শক্তির কাঁধ শূন্য, তাই এটি একটি মুহূর্ত তৈরি করে না। এটি F এবং R শক্তির মুহূর্তগুলি লিখতে বাকি রয়েছে:
RdR- FdF=0=>
RdR=FdF
লিভারের ভারসাম্যের অবস্থা একটি সূত্র হিসাবে রেকর্ড করা হয়েছে, এছাড়াও দেওয়া হয়েছে:
dR/dF=F/R
এই সমতার অর্থ হল লিভারটি যাতে না ঘোরে, তার বাহ্যিক বলটি ভার তোলার ওজনের চেয়ে অনেক গুণ বেশি (কম) হতে হবে, এই বলের বাহু কত গুণ কম (যে বাহুতে ওজন বহন করে তার চেয়ে বড়।
প্রদত্ত শব্দের অর্থ হল আমরা বিবেচনাধীন প্রক্রিয়ার সাহায্যে পথে যতবার জিতেছি, আমরা একই পরিমাণ শক্তি হারাতে পারি।
প্রথম ধরনের লিভার
এটি আগের অনুচ্ছেদে দেখানো হয়েছে। এখানে আমরা শুধু বলব যে এই ধরনের একটি লিভারের জন্য, সাপোর্টটি এফ এবং আর এফ এবং আর এর মধ্যে অবস্থিত। বাহুগুলির দৈর্ঘ্যের অনুপাতের উপর নির্ভর করে, এই ধরনের লিভারওজন উত্তোলন এবং শরীরের ত্বরণ উভয়ের জন্যই ব্যবহার করা হবে।
যান্ত্রিক স্কেল, কাঁচি, একটি পেরেক টানার, একটি ক্যাটাপল্ট হল প্রথম ধরণের লিভারের উদাহরণ।
একটি ভারসাম্যের ক্ষেত্রে, আমাদের একই দৈর্ঘ্যের দুটি বাহু আছে, তাই লিভারের ভারসাম্য তখনই অর্জিত হয় যখন F এবং R শক্তি একে অপরের সমান হয়। এই তথ্যটি একটি রেফারেন্স মানের সাথে তুলনা করে অজানা ভরের দেহগুলিকে ওজন করতে ব্যবহৃত হয়৷
কাঁচি এবং একটি পেরেক টানার শক্তি অর্জনের কিন্তু পথ হারানোর প্রধান উদাহরণ। সবাই জানে যে কাঁচির অক্ষের কাছাকাছি কাগজের একটি শীট রাখা হয়, এটি কাটা সহজ। বিপরীতভাবে, আপনি যদি কাঁচির টিপস দিয়ে কাগজ কাটার চেষ্টা করেন, তবে একটি উচ্চ সম্ভাবনা রয়েছে যে তারা এটি "চিবানো" শুরু করবে। কাঁচি বা পেরেক টানার হাতল যত লম্বা হবে, সংশ্লিষ্ট অপারেশন করা তত সহজ হবে।
ক্যাটাপল্টের জন্য, এটি পথে একটি লিভারের সাহায্যে লাভ করার একটি উজ্জ্বল উদাহরণ, এবং সেইজন্য তার কাঁধটি প্রজেক্টাইলকে সরবরাহ করে এমন ত্বরণে।
দ্বিতীয় ধরণের লিভার
দ্বিতীয় ধরণের সমস্ত লিভারে, সমর্থনটি বিমের এক প্রান্তের কাছে অবস্থিত। এই ব্যবস্থা লিভারে শুধুমাত্র একটি কাঁধের উপস্থিতির দিকে পরিচালিত করে। এই ক্ষেত্রে, লোডের ওজন সর্বদা সমর্থন এবং বাহ্যিক শক্তি F-এর মধ্যে অবস্থিত থাকে। দ্বিতীয় ধরণের লিভারে বাহিনীর বিন্যাস একমাত্র কার্যকর ফলাফলের দিকে পরিচালিত করে: শক্তি বৃদ্ধি।
এই ধরনের লিভারেজের উদাহরণ হল হুইলবারো, যা ভারী বোঝা বহন করতে ব্যবহৃত হয় এবং নাটক্র্যাকার। উভয় ক্ষেত্রেই, পথের ক্ষতির কোনো নেতিবাচক মূল্য নেই। সুতরাং, ম্যানুয়াল ক্ষেত্রেwheelbarrows, এটা চলন্ত যখন ওজন উপর লোড রাখা শুধুমাত্র গুরুত্বপূর্ণ. এই ক্ষেত্রে, প্রয়োগ করা বল লোডের ওজনের চেয়ে কয়েকগুণ কম।
তৃতীয় ধরণের লিভার
এই ধরনের লিভারের ডিজাইন অনেক দিক থেকে আগেরটির মতোই। এই ক্ষেত্রে সমর্থনটি মরীচির এক প্রান্তে অবস্থিত এবং লিভারটির একটি একক বাহু রয়েছে। যাইহোক, এতে ভারপ্রাপ্ত বাহিনীর অবস্থান দ্বিতীয় ধরণের লিভারের চেয়ে সম্পূর্ণ আলাদা। F বল প্রয়োগের বিন্দু হল লোডের ওজন এবং সমর্থনের মধ্যে৷
বেলচা, বাধা, ফিশিং রড এবং টুইজার এই ধরনের লিভারেজের আকর্ষণীয় উদাহরণ। এই সমস্ত ক্ষেত্রে, আমরা পথে জয়লাভ করি, তবে শক্তিতে একটি উল্লেখযোগ্য ক্ষতি রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, টুইজার দিয়ে একটি ভারী বোঝা ধরে রাখতে, আপনাকে একটি বড় শক্তি F প্রয়োগ করতে হবে, তাই এই সরঞ্জামটি ব্যবহার করার অর্থ এটি দিয়ে ভারী জিনিস রাখা নয়।
উপসংহারে, আমরা লক্ষ্য করি যে সমস্ত ধরণের লিভার একই নীতিতে কাজ করে। তারা পণ্য সরানোর কাজে লাভ দেয় না, তবে শুধুমাত্র আপনাকে এই কাজটিকে আরও সুবিধাজনক বাস্তবায়নের দিক থেকে পুনরায় বিতরণ করার অনুমতি দেয়।
