গতিবিদ্যা কি? এটি মেকানিক্সের একটি উপক্ষেত্র যা আদর্শ বস্তুর গতি বর্ণনা করার গাণিতিক এবং জ্যামিতিক পদ্ধতিগুলি অধ্যয়ন করে। তারা বিভিন্ন বিভাগে পড়ে। আজকের নিবন্ধের বিষয় এমন দিকগুলি হবে যা "বিন্দু গতিবিদ্যা" ধারণার সাথে একরকম সম্পর্কিত। আমরা অনেক বিষয় কভার করব, তবে আমরা এই ক্ষেত্রে তাদের প্রয়োগের সবচেয়ে মৌলিক ধারণা এবং ব্যাখ্যা দিয়ে শুরু করব৷
কি বস্তু বিবেচনা করা হয়?
যদি গতিবিদ্যা পদার্থবিদ্যার একটি শাখা হয় যা অধ্যয়ন করে যে কীভাবে বিভিন্ন আকারের স্থানগুলিতে দেহের গতি বর্ণনা করা যায়, তাহলে আপনাকে নিজের দেহের সাথে কাজ করতে হবে, তাই না? কী ঝুঁকিতে রয়েছে তা দ্রুত বুঝতে, আপনি শিক্ষার্থীদের জন্য ডিজাইন করা একটি মাল্টিমিডিয়া পাঠ খুঁজে পেতে পারেন। গতিবিদ্যা সাধারণভাবে বোঝা সহজ, যদি আপনি এর মূল বিষয়গুলি বুঝতে পারেন। আপনি যখন তাদের সাথে পরিচিত হবেন, আপনি লক্ষ্য করবেন যে তত্ত্বে এমন তথ্য রয়েছে যে পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখাটি বস্তুগত বস্তুর গতির নিয়মগুলি অধ্যয়ন করে।পয়েন্ট লক্ষ্য করুন কিভাবে বস্তুর সংজ্ঞা সাধারণীকরণ করা হয়। অন্যদিকে, বস্তুগত পয়েন্টগুলি গতিবিদ্যা দ্বারা বিবেচিত একমাত্র বস্তু নয়। পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখাটি একেবারে অনমনীয় দেহ এবং আদর্শ তরল উভয়ের গতির নীতিগুলি অধ্যয়ন করে। খুব প্রায়ই এই তিনটি ধারণাকে একত্রিত করা হয়, কেবল "আদর্শিত বস্তু" বলে। গণনার নিয়মাবলী এবং সম্ভাব্য পদ্ধতিগত ত্রুটি থেকে প্রস্থানের জন্য এই ক্ষেত্রে আদর্শকরণ প্রয়োজন। আপনি যদি একটি বস্তুগত বিন্দুর সংজ্ঞাটি দেখেন তবে আপনি লক্ষ্য করবেন যে এটি সম্পর্কে নিম্নলিখিতটি লেখা আছে: এটি এমন একটি শরীর যার মাত্রা সংশ্লিষ্ট পরিস্থিতিতে উপেক্ষিত হতে পারে। এটি নিম্নরূপ বোঝা যায়: ভ্রমণ করা দূরত্বের তুলনায়, বস্তুর রৈখিক মাত্রা নগণ্য৷
বর্ণনা করতে কী ব্যবহার করা হয়?
আগেই উল্লিখিত হিসাবে, গতিবিদ্যা হল মেকানিক্সের একটি উপধারা যা অধ্যয়ন করে কিভাবে একটি বিন্দুর গতি বর্ণনা করতে হয়। কিন্তু যদি তাই হয়, তাহলে এর মানে কি এই ধরনের ক্রিয়াকলাপ সম্পাদনের জন্য কিছু মৌলিক ধারণা এবং নীতি, যেমন স্বতঃসিদ্ধ ধারণার প্রয়োজন? হ্যাঁ. এবং আমাদের ক্ষেত্রে, তারা হয়. প্রথমত, গতিবিদ্যায় কোনো বস্তুগত বিন্দুতে কাজ করে এমন শক্তিগুলোর দিকে ফিরে না তাকিয়েই সমস্যার সমাধান করা একটি নিয়ম। আমরা সকলেই পুরোপুরি জানি যে একটি নির্দিষ্ট শক্তি যদি তার উপর কাজ করে তবে একটি দেহ ত্বরান্বিত বা ধীর হবে। এবং গতিবিদ্যা হল উপধারা যা আপনাকে ত্বরণের সাথে কাজ করতে দেয়। তবে, উদীয়মান শক্তির প্রকৃতি এখানে বিবেচনা করা হয় না। গতিবিধি বর্ণনা করতে, গাণিতিক বিশ্লেষণের পদ্ধতি, রৈখিক এবং স্থানিক জ্যামিতি ব্যবহার করা হয় এবংএছাড়াও বীজগণিত। স্থানাঙ্ক গ্রিড এবং স্থানাঙ্কগুলিও একটি নির্দিষ্ট ভূমিকা পালন করে। তবে আমরা এই বিষয়ে একটু পরে কথা বলব।
সৃষ্টির ইতিহাস
গতিবিদ্যার প্রথম কাজটি মহান বিজ্ঞানী অ্যারিস্টটল দ্বারা সংকলিত হয়েছিল। তিনিই এই শিল্পের কিছু মৌলিক নীতি গঠন করেছিলেন। এবং যদিও তার কাজ এবং উপসংহারে অনেকগুলি ভুল মতামত এবং প্রতিফলন রয়েছে, তার কাজগুলি এখনও আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের জন্য অনেক মূল্যবান। অ্যারিস্টটলের কাজগুলি পরবর্তীকালে গ্যালিলিও গ্যালিলি দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল। তিনি পিসার হেলানো টাওয়ারের সাথে বিখ্যাত পরীক্ষাগুলি চালিয়েছিলেন, যখন তিনি একটি দেহের অবাধ পতনের প্রক্রিয়ার আইনগুলি তদন্ত করেছিলেন। ভিতরে এবং বাইরে সবকিছু অধ্যয়ন করার পরে, গ্যালিলিও অ্যারিস্টটলের প্রতিফলন এবং সিদ্ধান্তগুলি কঠোর সমালোচনার শিকার হন। উদাহরণ স্বরূপ, যদি পরবর্তীতে লেখেন যে বলই গতির কারণ, গ্যালিলিও প্রমাণ করেছেন যে বলই ত্বরণের কারণ, কিন্তু এমন নয় যে শরীর উঠবে এবং নড়াচড়া শুরু করবে। অ্যারিস্টটলের মতে, একটি নির্দিষ্ট শক্তির অধীন হলেই একটি দেহ গতি অর্জন করতে পারে। কিন্তু আমরা জানি যে এই মতামতটি ভুল, যেহেতু একটি অভিন্ন অনুবাদমূলক গতি আছে। গতিবিদ্যার সূত্র দ্বারা এটি আবারও প্রমাণিত হয়। এবং আমরা পরবর্তী প্রশ্নে চলে যাব।
গতিবিদ্যা। পদার্থবিদ্যা। মৌলিক ধারণা
এই বিভাগে বেশ কয়েকটি মৌলিক নীতি এবং সংজ্ঞা রয়েছে। মূলটা দিয়ে শুরু করা যাক।
যান্ত্রিক আন্দোলন
সম্ভবত, স্কুলের বেঞ্চ থেকে আমরা কী একটি যান্ত্রিক আন্দোলন হিসাবে বিবেচিত হতে পারে সে সম্পর্কে ধারণা দেওয়ার চেষ্টা করছি। আমরা প্রতিদিন, ঘন্টায়, প্রতি সেকেন্ডে এটি মোকাবেলা করি। আমরা যান্ত্রিক গতি বিবেচনা করব এমন একটি প্রক্রিয়া যা সময়ের সাথে সাথে মহাকাশে ঘটে, যথা, একটি শরীরের অবস্থানের পরিবর্তন। একই সময়ে, আপেক্ষিকতা প্রায়শই প্রক্রিয়াতে প্রয়োগ করা হয়, অর্থাৎ, তারা বলে যে প্রথম শরীরের অবস্থান দ্বিতীয়টির অবস্থানের তুলনায় পরিবর্তিত হয়েছে। আসুন কল্পনা করি যে শুরুর লাইনে আমাদের দুটি গাড়ি রয়েছে। অপারেটরের এগিয়ে যাওয়া বা লাইট জ্বলে ওঠে - এবং গাড়িগুলি বন্ধ হয়ে যায়। একেবারে শুরুতে ইতিমধ্যে অবস্থানের পরিবর্তন রয়েছে। তদুপরি, আপনি এটি সম্পর্কে দীর্ঘ সময় এবং ক্লান্তিকরভাবে কথা বলতে পারেন: একজন প্রতিযোগী সম্পর্কে, স্টার্ট লাইন সম্পর্কে, একটি নির্দিষ্ট দর্শকের বিষয়ে। তবে সম্ভবত ধারণাটি পরিষ্কার। একই কথা বলা যেতে পারে দু'জন লোকের সম্পর্কে যারা হয় এক দিকে বা ভিন্ন দিকে যায়। সময়ের প্রতিটি মুহুর্তে অন্যের তুলনায় তাদের প্রত্যেকের অবস্থান পরিবর্তিত হয়।
রেফারেন্স সিস্টেম
গতিবিদ্যা, পদার্থবিদ্যা - এই সমস্ত বিজ্ঞান রেফারেন্সের ফ্রেম হিসাবে এমন একটি মৌলিক ধারণা ব্যবহার করে। প্রকৃতপক্ষে, এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং প্রায় সর্বত্র ব্যবহারিক সমস্যায় ব্যবহৃত হয়। রেফারেন্স ফ্রেমের সাথে আরও দুটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান সংযুক্ত করা যেতে পারে।
গ্রিড এবং স্থানাঙ্ক স্থানাঙ্ক
পরেরটি সংখ্যা এবং অক্ষরের সংগ্রহ ছাড়া আর কিছুই নয়। কিছু লজিক্যাল সেটিংস ব্যবহার করে, আমরা আমাদের নিজস্ব রচনা করতে পারিএকটি এক-মাত্রিক বা দ্বি-মাত্রিক স্থানাঙ্ক গ্রিড, যা আমাদের একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে একটি উপাদান বিন্দুর অবস্থান পরিবর্তন করার সহজতম সমস্যাগুলি সমাধান করতে দেয়। সাধারণত, অনুশীলনে, X ("x") এবং Y ("y") অক্ষগুলির সাথে একটি দ্বি-মাত্রিক স্থানাঙ্ক গ্রিড ব্যবহার করা হয়। ত্রিমাত্রিক স্থানে, এটি Z অক্ষ (“z”) যোগ করে এবং এক-মাত্রিক স্থানে শুধুমাত্র X উপস্থিত থাকে। আর্টিলারিম্যান এবং স্কাউটরা প্রায়ই স্থানাঙ্কের সাথে কাজ করে। এবং প্রথমবারের মতো আমরা প্রাথমিক বিদ্যালয়ে তাদের মুখোমুখি হই, যখন আমরা একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যের অংশগুলি আঁকতে শুরু করি। সর্বোপরি, স্নাতক শুরু এবং শেষ নির্দেশ করার জন্য স্থানাঙ্কের ব্যবহার ছাড়া আর কিছুই নয়।
কাইনেমেটিক্স গ্রেড ১০। পরিমাণ
একটি বস্তুগত বিন্দুর গতিবিদ্যার সমস্যা সমাধানে ব্যবহৃত প্রধান পরিমাণ হল দূরত্ব, সময়, গতি এবং ত্বরণ। শেষ দুটি সম্পর্কে আরও বিস্তারিতভাবে কথা বলা যাক। এই উভয় রাশিই ভেক্টর। অন্য কথায়, তাদের শুধুমাত্র একটি সংখ্যাসূচক নির্দেশক নয়, একটি নির্দিষ্ট পূর্বনির্ধারিত দিকও রয়েছে। শরীরের গতিবেগ ভেক্টর যে দিকে নির্দেশিত হবে সেদিকে ঘটবে। একই সময়ে, যদি আমাদের অসম আন্দোলনের একটি কেস থাকে তবে ত্বরণ ভেক্টর সম্পর্কে ভুলে যাওয়া উচিত নয়। ত্বরণ একই দিকে বা বিপরীত দিকে পরিচালিত হতে পারে। যদি তারা সহ-নির্দেশিত হয়, তাহলে শরীর দ্রুত এবং দ্রুত চলতে শুরু করবে। যদি তারা বিপরীত হয়, তাহলে বস্তুটি থেমে না যাওয়া পর্যন্ত ধীর হয়ে যাবে। এর পরে, ত্বরণের উপস্থিতিতে, শরীর বিপরীত গতি অর্জন করবে, অর্থাৎ, এটি বিপরীত দিকে চলে যাবে। বাস্তবে এই সব খুব, খুব স্পষ্টভাবে গতিবিদ্যা দ্বারা দেখানো হয়েছে. দশম শ্রেনী মাত্রসময়কাল যখন পদার্থবিদ্যার এই বিভাগটি পর্যাপ্তভাবে প্রকাশ করা হয়।
সূত্র
আউটপুট এবং মুখস্থ করার জন্য গতিবিদ্যার সূত্রগুলি বেশ সহজ। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট সময়ে একটি বস্তু দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্বের সূত্রটি নিম্নরূপ: S=VoT + aT^2/2। আমরা দেখতে পাচ্ছি, বাম দিকে আমাদের ঠিক একই দূরত্ব রয়েছে। ডান দিকে, আপনি প্রাথমিক গতি, সময় এবং ত্বরণ খুঁজে পেতে পারেন। প্লাস চিহ্নটি শুধুমাত্র শর্তসাপেক্ষ, যেহেতু ত্বরণ বস্তুর হ্রাস প্রক্রিয়ার সময় একটি নেতিবাচক স্কেলার মান নিতে পারে। সাধারণভাবে, গতির গতিবিদ্যা এক ধরণের গতির অস্তিত্বকে বোঝায়, আমরা ক্রমাগত বলি "প্রাথমিক", "চূড়ান্ত", "তাত্ক্ষণিক"। তাত্ক্ষণিক গতি একটি নির্দিষ্ট সময়ে প্রদর্শিত হয়। কিন্তু সর্বোপরি, আপনি যদি তাই মনে করেন, তাহলে চূড়ান্ত বা প্রাথমিক উপাদানগুলি তার বিশেষ প্রকাশ ছাড়া আর কিছুই নয়, তাই না? "কাইনেমেটিক্স" বিষয়টি সম্ভবত স্কুলছাত্রীদের মধ্যে একটি প্রিয়, কারণ এটি সহজ এবং আকর্ষণীয়৷
সমস্যার উদাহরণ
সরলতম গতিবিদ্যায়, সম্পূর্ণ ভিন্ন ভিন্ন কাজের সম্পূর্ণ বিভাগ রয়েছে। এগুলি সমস্তই কোনও না কোনওভাবে কোনও বস্তুগত বিন্দুর গতিবিধির সাথে যুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, কিছু ক্ষেত্রে এটি একটি নির্দিষ্ট সময়ে শরীরের দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্ব নির্ধারণ করা প্রয়োজন। এই ক্ষেত্রে, প্রাথমিক বেগ এবং ত্বরণের মতো পরামিতিগুলি জানা যেতে পারে। অথবা হয়তো ছাত্রকে একটি টাস্ক দেওয়া হবে, যা শুধুমাত্র শরীরের ত্বরণ প্রকাশ এবং গণনা করার প্রয়োজনে গঠিত হবে। একটা উদাহরণ নেওয়া যাক। গাড়িটি একটি স্থির অবস্থান থেকে শুরু হয়। তার ত্বরণ তিন মিটার হলে 5 সেকেন্ডে কত দূরত্ব অতিক্রম করতে সে সময় পাবে,দ্বিতীয় বর্গ দ্বারা ভাগ?
এই সমস্যা সমাধানের জন্য, আমাদের সূত্র S=VoT + at^2/2 দরকার। আমরা কেবল এটিতে উপলব্ধ ডেটা প্রতিস্থাপন করি। এটা ত্বরণ এবং সময়. মনে রাখবেন যে ভোট শব্দটি শূন্যে যাবে, যেহেতু প্রাথমিক বেগ শূন্য। এইভাবে, আমরা 75 মিটারের একটি সংখ্যাসূচক উত্তর পাই। এটাই, সমস্যার সমাধান।
ফলাফল
এইভাবে, আমরা মৌলিক নীতি এবং সংজ্ঞা বের করেছি, একটি সূত্রের উদাহরণ দিয়েছি এবং এই উপধারাটির সৃষ্টির ইতিহাস সম্পর্কে কথা বলেছি। গতিবিদ্যা, যার ধারণাটি সপ্তম শ্রেণীতে পদার্থবিদ্যার পাঠে প্রবর্তিত হয়, আপেক্ষিক (অ-শাস্ত্রীয়) বিভাগের কাঠামোর মধ্যে ক্রমাগত উন্নতি করতে থাকে।
