নিউটন - এটা কি? নিউটন কিসের একক?

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

পদার্থবিদ্যা একটি বিজ্ঞান হিসাবে যা আমাদের মহাবিশ্বের আইন অধ্যয়ন করে, একটি আদর্শ গবেষণা পদ্ধতি এবং পরিমাপের এককগুলির একটি নির্দিষ্ট সিস্টেম ব্যবহার করে। শক্তির একককে সাধারণত N (নিউটন) বলা হয়। শক্তি কী, কীভাবে এটি খুঁজে বের করবেন এবং পরিমাপ করবেন? আসুন এই সমস্যাটি আরও বিশদে অন্বেষণ করি৷

ইতিহাস থেকে আকর্ষণীয়

আইজ্যাক নিউটন হলেন 17 শতকের একজন অসামান্য ইংরেজ বিজ্ঞানী যিনি সঠিক গাণিতিক বিজ্ঞানের বিকাশে একটি অমূল্য অবদান রেখেছিলেন। তিনিই শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যার জনক। তিনি সেই আইনগুলি বর্ণনা করতে পেরেছিলেন যেগুলি বিশাল মহাকাশীয় বস্তু এবং বায়ু দ্বারা বয়ে যাওয়া বালির ছোট দানা উভয়কেই নিয়ন্ত্রণ করে। তার প্রধান আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি হল সার্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম এবং মেকানিক্সের তিনটি মৌলিক নিয়ম যা প্রকৃতিতে দেহের মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা করে। পরবর্তীতে, অন্যান্য বিজ্ঞানীরা ঘর্ষণ, বিশ্রাম এবং স্লাইডিং-এর সূত্র বের করতে সক্ষম হন শুধুমাত্র আইজ্যাক নিউটনের বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারের জন্য ধন্যবাদ।

একটু তত্ত্ব

একটি শারীরিক পরিমাণের নামকরণ করা হয়েছিল একজন বিজ্ঞানীর নামে। নিউটন হলো বলের একক। শক্তির সংজ্ঞাটি নিম্নরূপ বর্ণনা করা যেতে পারে: "বল হল দেহের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বা পরিমাণের একটি পরিমাণগত পরিমাপ,যা দেহের তীব্রতা বা উত্তেজনার মাত্রা চিহ্নিত করে।"

একটি কারণে নিউটনে বল পরিমাপ করা হয়। এই বিজ্ঞানীই তিনটি অটল "শক্তি" আইন তৈরি করেছিলেন যা আজও প্রাসঙ্গিক। আসুন উদাহরণ সহ সেগুলো অধ্যয়ন করি।

প্রথম আইন

প্রশ্নগুলির সম্পূর্ণ বোঝার জন্য: "নিউটন কী?", "কিসের পরিমাপের একক?" এবং "এর দৈহিক অর্থ কি?", এটি মেকানিক্সের তিনটি মৌলিক আইনকে মনোযোগ সহকারে অধ্যয়ন করা মূল্যবান৷

প্রথমটি বলে যে শরীর যদি অন্য দেহ দ্বারা প্রভাবিত না হয় তবে এটি বিশ্রামে থাকবে। এবং যদি শরীরটি গতিশীল ছিল, তবে এটির উপর কোন ক্রিয়া না থাকলে, এটি একটি সরল রেখায় তার অভিন্ন গতিবিধি চালিয়ে যাবে।

কল্পনা করুন যে একটি নির্দিষ্ট ভর সহ একটি নির্দিষ্ট বই একটি সমতল টেবিলের পৃষ্ঠে রয়েছে। এটির উপর কাজ করে এমন সমস্ত শক্তিকে নির্দেশ করে, আমরা পাই যে এটি হল মাধ্যাকর্ষণ শক্তি, যা উল্লম্বভাবে নীচের দিকে পরিচালিত হয় এবং সমর্থনের প্রতিক্রিয়া বল (এই ক্ষেত্রে, টেবিল), উল্লম্বভাবে উপরের দিকে নির্দেশিত হয়। যেহেতু উভয় শক্তি একে অপরের কর্মের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে, ফলস্বরূপ শক্তির মাত্রা শূন্য। নিউটনের প্রথম সূত্র অনুসারে, এই কারণেই বইটি বিশ্রামে রয়েছে।

দ্বিতীয় আইন

এটি একটি শরীরের উপর ক্রিয়াশীল বল এবং প্রয়োগ করা বলের কারণে এটি প্রাপ্ত ত্বরণের মধ্যে সম্পর্ক বর্ণনা করে। আইজ্যাক নিউটন, এই আইন প্রণয়ন করার সময়, প্রথম ব্যক্তি যিনি একটি শরীরের জড়তা এবং জড়তা প্রকাশের পরিমাপ হিসাবে ভরের ধ্রুবক মান ব্যবহার করেছিলেন। তারা জড়তা বলেদেহের ক্ষমতা বা সম্পত্তি তাদের আসল অবস্থান বজায় রাখার জন্য, অর্থাৎ, বাহ্যিক প্রভাবকে প্রতিহত করার জন্য।

দ্বিতীয় আইন প্রায়ই নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা বর্ণিত হয়: F=am; যেখানে F হল শরীরের উপর প্রয়োগ করা সমস্ত শক্তির ফল, a হল শরীর দ্বারা প্রাপ্ত ত্বরণ, এবং m হল শরীরের ভর। বল শেষ পর্যন্ত kgm/s² এ প্রকাশ করা হয়। এই অভিব্যক্তিটি সাধারণত নিউটনে নির্দেশিত হয়।

পদার্থবিজ্ঞানে নিউটন কী, ত্বরণের সংজ্ঞা কী এবং এটি কীভাবে বলের সাথে সম্পর্কিত? এই প্রশ্নগুলোর উত্তর মেকানিক্সের দ্বিতীয় সূত্রের সূত্রে দেওয়া হয়েছে। এটি বোঝা উচিত যে এই আইনটি কেবলমাত্র সেই সমস্ত দেহগুলির জন্য কাজ করে যেগুলি আলোর গতির চেয়ে অনেক কম গতিতে চলে। আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে, সামান্য ভিন্ন আইন কাজ করে, আপেক্ষিকতার তত্ত্ব সম্পর্কে পদার্থবিদ্যার একটি বিশেষ বিভাগ দ্বারা অভিযোজিত।

নিউটনের তৃতীয় সূত্র

এটি সম্ভবত সবচেয়ে বোধগম্য এবং সহজ আইন যা দুটি দেহের মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা করে। তিনি বলেছেন যে সমস্ত শক্তি জোড়ায় উত্থিত হয়, অর্থাৎ, যদি একটি দেহ একটি নির্দিষ্ট শক্তির সাথে অন্যটির উপর কাজ করে, তবে দ্বিতীয় দেহটিও একই শক্তির সাথে প্রথমটির উপর কাজ করে।

বিজ্ঞানীদের দ্বারা আইনের খুব শব্দটি নিম্নরূপ: "… দুটি দেহের মিথস্ক্রিয়া একে অপরের সমান, তবে বিপরীত দিকে পরিচালিত হয়।"

আসুন জেনে নেওয়া যাক নিউটন কি। পদার্থবিজ্ঞানে, তাই নির্দিষ্ট ঘটনার উপর সবকিছু বিবেচনা করার প্রথাগতএখানে মেকানিক্সের নিয়ম বর্ণনা করার কিছু উদাহরণ রয়েছে।

1. হাঁস, মাছ বা ব্যাঙের মতো জলপাখি জলের মধ্যে বা তার সাথে মিথস্ক্রিয়া করে সুনির্দিষ্টভাবে চলাচল করে। নিউটনের তৃতীয় সূত্র বলে যে যখন একটি দেহ অন্যটির উপর কাজ করে, তখন সর্বদা একটি প্রতিক্রিয়া দেখা দেয়, যা প্রথমটির শক্তির সমতুল্য, তবে বিপরীত দিকে পরিচালিত হয়। এর উপর ভিত্তি করে, আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে হাঁসের নড়াচড়া এই কারণে ঘটে যে তারা তাদের থাবা দিয়ে জলকে পিছনে ঠেলে দেয় এবং তারা নিজেরাই জলের প্রতিক্রিয়ার কারণে সাঁতার কাটে।
2. কাঠবিড়ালি চাকা নিউটনের তৃতীয় সূত্র প্রমাণের একটি প্রধান উদাহরণ। সবাই সম্ভবত কাঠবিড়ালি চাকা কি জানেন। এটি একটি মোটামুটি সহজ নকশা, একটি চাকা এবং একটি ড্রাম উভয়েরই স্মরণ করিয়ে দেয়। এটি খাঁচায় স্থাপন করা হয়েছে যাতে কাঠবিড়ালি বা আলংকারিক ইঁদুরের মতো পোষা প্রাণী চারপাশে দৌড়াতে পারে। দুটি দেহ, চাকা এবং প্রাণীর মিথস্ক্রিয়া এই উভয় দেহকে নড়াচড়া করে। তদুপরি, কাঠবিড়ালি যখন দ্রুত দৌড়ায়, তখন চাকাটি উচ্চ গতিতে ঘোরে এবং যখন এটি ধীর হয়ে যায়, তখন চাকাটি আরও ধীরে ধীরে ঘুরতে শুরু করে। এটি আবারও প্রমাণ করে যে ক্রিয়া এবং প্রতিক্রিয়া সর্বদা একে অপরের সমান, যদিও তারা বিপরীত দিকে পরিচালিত হয়।
3. আমাদের গ্রহে যা কিছু চলে তা কেবল পৃথিবীর "প্রতিক্রিয়া ক্রিয়া" এর কারণে চলে। এটা অদ্ভুত মনে হতে পারে, কিন্তু আসলে, হাঁটার সময়, আমরা শুধুমাত্র মাটি বা অন্য কোন পৃষ্ঠকে ধাক্কা দেওয়ার জন্য প্রচেষ্টা চালাচ্ছি। এবং আমরা এগিয়ে যাচ্ছি, কারণ পৃথিবী আমাদের প্রতিক্রিয়ায় ঠেলে দিচ্ছে।

নিউটন কী: পরিমাপের একক বাশারীরিক পরিমাণ?

"নিউটন" এর সংজ্ঞাটি নিম্নরূপ বর্ণনা করা যেতে পারে: "এটি শক্তির একক"। কিন্তু এর শারীরিক অর্থ কী? সুতরাং, নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রের উপর ভিত্তি করে, এটি একটি ডেরিভেটিভ পরিমাণ, যা একটি বল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা 1 কেজি ভরের একটি শরীরের গতি মাত্র 1 সেকেন্ডে 1 m/s দ্বারা পরিবর্তন করতে সক্ষম। দেখা যাচ্ছে যে নিউটন একটি ভেক্টর পরিমাণ, অর্থাৎ এর নিজস্ব দিক রয়েছে। যখন আমরা কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করি, উদাহরণস্বরূপ, একটি দরজা ঠেলে, আমরা একই সাথে আন্দোলনের দিক নির্ধারণ করি, যা, দ্বিতীয় আইন অনুসারে, বলটির অভিমুখের মতোই হবে।

আপনি যদি সূত্রটি অনুসরণ করেন, তাহলে দেখা যাচ্ছে যে 1 নিউটন=1 kgm/s ² । মেকানিক্সের বিভিন্ন সমস্যা সমাধান করার সময়, নিউটনকে অন্যান্য পরিমাণে রূপান্তর করা খুব প্রায়ই প্রয়োজন। সুবিধার জন্য, নির্দিষ্ট মানগুলি খুঁজে বের করার সময়, নিউটনকে অন্যান্য ইউনিটের সাথে সংযুক্ত করে এমন মৌলিক পরিচয়গুলি মনে রাখার পরামর্শ দেওয়া হয়:

• 1 H=10⁵ ডাইন (ডাইনা সিজিএস সিস্টেমে পরিমাপের একক);
• 1 N=0.1 kgf (কিলোগ্রাম-বল হল ICSS সিস্টেমে বলের একক);
• 1 H=10 ^-3 স্টেন ১ টন ওজনের যে কোনো শরীর)।

সর্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র

বিজ্ঞানীর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি, যা আমাদের গ্রহের ধারণাটিকে ঘুরিয়ে দিয়েছে, নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ সূত্র (মাধ্যাকর্ষণ কী, নীচে পড়ুন)। অবশ্য তার আগেও আকর্ষণের রহস্য উদঘাটনের চেষ্টা হয়েছিলপৃথিবী উদাহরণস্বরূপ, জোহানেস কেপলারই সর্বপ্রথম পরামর্শ দিয়েছিলেন যে শুধুমাত্র পৃথিবীতেই একটি আকর্ষণীয় শক্তি নেই, বরং দেহগুলি নিজেরাও পৃথিবীকে আকর্ষণ করতে সক্ষম৷

তবে, শুধুমাত্র নিউটনই গাণিতিকভাবে মাধ্যাকর্ষণ এবং গ্রহের গতির সূত্রের মধ্যে সম্পর্ক প্রমাণ করতে সক্ষম হয়েছেন। অনেক পরীক্ষা-নিরীক্ষার পর, বিজ্ঞানী বুঝতে পারলেন যে, প্রকৃতপক্ষে, কেবল পৃথিবীই বস্তুকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে না, সমস্ত দেহই একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়। তিনি মহাকর্ষের সূত্রটি বের করেছিলেন, যা বলে যে মহাকাশীয় বস্তু সহ যেকোনও বস্তু G (মাধ্যাকর্ষণ ধ্রুবক) এবং উভয় বস্তুর ভর m₁ এর গুণফলের সমান বল দিয়ে আকৃষ্ট হয়। m₂ R² (দেহের মধ্যে দূরত্বের বর্গ) দ্বারা বিভক্ত।

নিউটনের দ্বারা প্রাপ্ত সমস্ত আইন এবং সূত্রগুলি একটি অবিচ্ছেদ্য গাণিতিক মডেল তৈরি করা সম্ভব করেছে, যা এখনও গবেষণায় শুধুমাত্র পৃথিবীর পৃষ্ঠে নয়, আমাদের গ্রহের বাইরেও ব্যবহৃত হয়৷

ইউনিট রূপান্তর

সমস্যাগুলি সমাধান করার সময়, আপনাকে মান SI উপসর্গগুলি মনে রাখতে হবে, যেগুলি পরিমাপের "নিউটনিয়ান" এককগুলির জন্যও ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, স্পেস অবজেক্টের সমস্যাগুলিতে, যেখানে দেহের ভরগুলি বড়, এটি প্রায়শই বড় মানগুলিকে ছোট থেকে সরল করা প্রয়োজন। যদি সমাধানটি 5000 N হয়ে যায়, তবে উত্তরটি 5 kN (কিলো নিউটন) আকারে লিখতে আরও সুবিধাজনক হবে। এই ধরনের একক দুই প্রকার: গুণিতক এবং উপগুণ। এখানে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়: 10² N=1 হেক্টো নিউটন (hN); 10³ H=1কিলো নিউটন (কেএন); 10⁶ N=1 মেগানিউটন (MN) এবং 10^-2 N=1 সেন্টিনিউটন (cN); 10^-3 N=1 মিলি নিউটন (mN); 10^-9 N=1 ন্যানো নিউটন (nN)।