মানবতা দীর্ঘকাল ধরে শারীরিক শ্রমকে সহজ এবং সরল করার জন্য সাধারণ মেশিন এবং প্রক্রিয়া ব্যবহার করেছে। এই প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি হল লিভার। পদার্থবিজ্ঞানে একটি লিভার কী, কী সূত্র এর ভারসাম্য বর্ণনা করে এবং লিভার কী ধরণের - এই সমস্ত প্রশ্ন নিবন্ধে প্রকাশ করা হয়েছে৷
ধারণা
পদার্থবিদ্যায় একটি লিভার হল একটি রশ্মি বা বোর্ড এবং একটি সমর্থন নিয়ে গঠিত একটি প্রক্রিয়া। সাপোর্ট সাধারণত রশ্মিকে দুটি অসম অংশে বিভক্ত করে, যেগুলোকে লিভার আর্ম বলে। পরবর্তীটি ফুলক্রামের চারপাশে একটি ঘূর্ণনশীল আন্দোলন করতে পারে৷
একটি সাধারণ প্রক্রিয়া হওয়ায়, লিভারটি শক্তি বা ট্রানজিট লাভের সাথে শারীরিক কাজ সম্পাদন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্রয়োগকৃত বাহিনী তার অপারেশন চলাকালীন লিভারের বাহুতে কাজ করে। তাদের মধ্যে একটি প্রতিরোধ ক্ষমতা। এটি লোডের ওজন দ্বারা তৈরি করা হয় যা সরানো (উত্তোলন) প্রয়োজন। দ্বিতীয় বল হল কিছু বাহ্যিক বল, যা বেশিরভাগ ক্ষেত্রে মানুষের হাতের সাহায্যে লিভার আর্মে প্রয়োগ করা হয়।
উপরের ছবিটির সাথে একটি সাধারণ লিভার দেখায়দুই কাঁধ। পরবর্তীতে নিবন্ধে ব্যাখ্যা করা হবে কেন এটি দ্বিতীয় ধরনের লিভারেজকে বোঝায়।
লিভারের নিয়মটি এইরকম দেখায়:
ফোর্সফোর্স আর্ম=লোডলোড আর্ম
বলের মুহূর্ত
আসুন পদার্থবিজ্ঞানে লিভারের থিম থেকে কিছু বিশ্লেষন করা যাক এবং এর কার্যকারিতা বোঝার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভৌত পরিমাণ বিবেচনা করা যাক। এটা শক্তির মুহূর্ত সম্পর্কে. এটি বলের গুণফল এবং এর প্রয়োগের বাহুর দৈর্ঘ্য, যা গাণিতিকভাবে নিম্নরূপ লেখা হয়:
M=Fd
এটি বিভ্রান্ত না করা গুরুত্বপূর্ণ, ডি ফোর্সের বাহু এবং লিভারের বাহু, সাধারণভাবে, এগুলি ভিন্ন ধারণা।
বলের মুহূর্তটি সিস্টেমে একটি বাঁক নেওয়ার পরেরটির ক্ষমতা দেখায়। তাই, অনেকেই জানেন যে কব্জাগুলির কাছে ধাক্কা দেওয়ার চেয়ে হাতল দিয়ে দরজা খোলা অনেক সহজ, বা ছোট রেঞ্চের চেয়ে লম্বা রেঞ্চ দিয়ে বোল্টের বাদাম খুলে ফেলা সহজ।
বলের মুহূর্ত একটি ভেক্টর। পদার্থবিদ্যায় একটি সাধারণ লিভার মেকানিজমের ক্রিয়াকলাপ বোঝার জন্য, এটি জানা যথেষ্ট যে যদি শক্তি লিভার আর্মটিকে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘুরিয়ে দেয় তবে মুহূর্তটিকে ইতিবাচক হিসাবে বিবেচনা করা হয়। যদি এটি ঘড়ির কাঁটার দিকের দিকে ঘুরতে থাকে, তাহলে মুহূর্তটিকে একটি বিয়োগ চিহ্ন দিয়ে নেওয়া উচিত।
পদার্থবিদ্যায় লিভার ব্যালেন্স
লিভারটি কোন অবস্থায় ভারসাম্য বজায় রাখবে তা বোঝা সহজ করতে, নিম্নলিখিত চিত্রটি বিবেচনা করুন।
দুটি শক্তি এখানে দেখানো হয়েছে: একটি লোড R এবং একটি বাহ্যিক বল F এটিকে অতিক্রম করতে প্রয়োগ করা হয়েছেলোড এই বাহিনীর বাহুগুলি যথাক্রমে dR এবং dF এর সমান। আসলে, আরেকটি শক্তি রয়েছে - সমর্থনের প্রতিক্রিয়া, যা মরীচি এবং লিভারের সমর্থনের মধ্যে যোগাযোগের বিন্দুতে উল্লম্বভাবে উপরের দিকে কাজ করে। যেহেতু এই শক্তির কাঁধটি শূন্যের সমান, তাই ভারসাম্যের অবস্থা নির্ধারণ করার সময় এটিকে আর বিবেচনা করা হবে না।
পরিসংখ্যান অনুসারে, বাহ্যিক শক্তির মুহূর্তের যোগফল শূন্যের সমান হলে সিস্টেমের ঘূর্ণন অসম্ভব। আসুন এই মুহুর্তগুলির যোগফল লিখি, তাদের চিহ্নটি বিবেচনায় নিয়ে:
RdR- FdF=0.
লিখিত সমতা লিভারের জন্য পর্যাপ্ত ভারসাম্যের অবস্থা প্রতিফলিত করে। যদি লিভারে দুটি শক্তি কাজ না করে, তবে আরও বেশি, তবে এই অবস্থাটি এখনও থাকবে। শুধুমাত্র দুটি মুহূর্তের শক্তির যোগফলের পরিবর্তে, ভারপ্রাপ্ত বাহিনীর সমস্ত মুহূর্তের যোগফল খুঁজে বের করতে হবে এবং তাদের শূন্যের সমান করতে হবে।
জয়টি শক্তিশালী এবং পথে
পদার্থবিজ্ঞানে লিভার ফোর্সের মুহুর্তের অভিব্যক্তি, যা পূর্ববর্তী অনুচ্ছেদে লেখা হয়েছিল, নিম্নলিখিত আকারে পুনরায় লেখা হবে:
RdR=FdF
উপরের সূত্র থেকে নিম্নোক্ত:
dR / dF=F / R.
এই সমতা বলে যে ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য, F বলটি R লোডের ওজনের চেয়ে বহুগুণ বেশি হওয়া প্রয়োজন, এর বাহুর dF হাতের চেয়ে কম d R. যেহেতু লিভার সরানোর প্রক্রিয়ায় বৃহত্তর বাহুটি ছোট হাতের চেয়ে দীর্ঘ পথ ভ্রমণ করে, তাই আমরা লিভার ব্যবহার করে একই কাজ দুটি উপায়ে করার সুযোগ পাই:
- আরো বল F প্রয়োগ করুন এবং কাঁধকে সরান৷স্বল্প দূরত্ব;
- একটি ছোট বল F প্রয়োগ করুন এবং কাঁধকে অনেক দূরত্বে সরান।
প্রথম ক্ষেত্রে, একজন লোড R সরানোর প্রক্রিয়ার পথে লাভের কথা বলে, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, একজন শক্তি বৃদ্ধি পায়, যেহেতু F < R.
লিভারেজ কোথায় ব্যবহার করা হয় এবং সেগুলো কি?
পদার্থবিদ্যায় লিভার ফোর্সের প্রয়োগের বিন্দু এবং সমর্থনের অবস্থানের উপর নির্ভর করে, সহজতম প্রক্রিয়াটি তিন ধরনের হতে পারে:
- এটি একটি দুই-বাহু লিভার, যাতে সমর্থন অবস্থানটি বিমের উভয় প্রান্ত থেকে সমানভাবে সরানো হয়। বাহুগুলির দৈর্ঘ্যের অনুপাতের উপর নির্ভর করে, এই ধরণের লিভার আপনাকে পথ এবং শক্তি উভয়ই জয় করতে দেয়। এর ব্যবহারের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে দাঁড়িপাল্লা, প্লায়ার, কাঁচি, একটি পেরেক টানার, একটি শিশুর দোলনা।
- দ্বিতীয় ধরণের লিভারটি একক-বাহু, অর্থাৎ, সমর্থনটি এর একটি প্রান্তের কাছে অবস্থিত। এই ক্ষেত্রে, বাহ্যিক বলটি মরীচির অন্য প্রান্তে প্রয়োগ করা হয় এবং লোড ফোর্স সমর্থন এবং বাহ্যিক শক্তির মধ্যে কাজ করে, যা আপনাকে এই শক্তিতে জয়লাভ করতে দেয়। একটি ঠেলাগাড়ি বা একটি নটক্র্যাকার এই ধরনের লিভারেজের প্রধান উদাহরণ৷
- তৃতীয় ধরণের প্রক্রিয়াটিকে মাছ ধরার রড বা টুইজারের মতো উদাহরণ দ্বারা উপস্থাপন করা হয়। এই লিভারটিও একক-বাহু, তবে বাহ্যিক প্রয়োগকারী বল ইতিমধ্যে লোড প্রয়োগের বিন্দুর চেয়ে সমর্থনের কাছাকাছি। একটি সাধারণ প্রক্রিয়ার এই নকশাটি আপনাকে রাস্তায় জিততে দেয়, তবে শক্তি হারাতে দেয়। সেজন্য মাছ ধরার রডের শেষে ওজনের উপর ছোট মাছ ধরে রাখা কঠিন বা টুইজার দিয়ে ভারী বস্তু।
পুনরাবৃত্তি করার জন্য, পদার্থবিদ্যার একটি লিভার শুধুমাত্র অনুমতি দেয়পণ্য সরানোর এই বা সেই কাজটি সম্পাদন করা সুবিধাজনক করুন, কিন্তু আপনাকে এই কাজে জয়ী হতে দেয় না।
