পদার্থের ঘনত্বের অধ্যয়ন শুরু হয় উচ্চ বিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার কোর্সে। পদার্থবিদ্যা এবং রসায়নের কোর্সে আণবিক গতি তত্ত্বের ভিত্তিগুলির আরও উপস্থাপনায় এই ধারণাটিকে মৌলিক বলে মনে করা হয়। বস্তুর গঠন অধ্যয়নের উদ্দেশ্য, গবেষণা পদ্ধতি বিশ্ব সম্পর্কে বৈজ্ঞানিক ধারণার গঠন বলে ধরে নেওয়া যেতে পারে।
পৃথিবীর একটি একক ছবি সম্পর্কে প্রাথমিক ধারণা পদার্থবিদ্যা দ্বারা দেওয়া হয়। গ্রেড 7 গবেষণা পদ্ধতি সম্পর্কে সহজ ধারণা, ভৌত ধারণা এবং সূত্রের ব্যবহারিক প্রয়োগের ভিত্তিতে পদার্থের ঘনত্ব অধ্যয়ন করে।
শারীরিক গবেষণার পদ্ধতি
আপনি যেমন জানেন, প্রাকৃতিক ঘটনা অধ্যয়নের পদ্ধতির মধ্যে পর্যবেক্ষণ এবং পরীক্ষা আলাদা। প্রাকৃতিক ঘটনার পর্যবেক্ষণ প্রাথমিক বিদ্যালয়ে শেখানো হয়: সাধারণ পরিমাপ নেওয়া হয়, প্রায়শই তারা একটি "প্রকৃতির ক্যালেন্ডার" রাখে। শেখার এই রূপগুলি শিশুকে বিশ্বের অন্বেষণ করার, পর্যবেক্ষণ করা ঘটনাগুলির তুলনা করার, কারণ-ও-প্রভাব সম্পর্ক সনাক্ত করার প্রয়োজনে নিয়ে যেতে পারে৷
তবে, শুধুমাত্র একটি সম্পূর্ণভাবে পরিচালিত পরীক্ষাই তরুণ গবেষককে প্রকৃতির রহস্য উদঘাটনের হাতিয়ার দেবে।পরীক্ষামূলক, গবেষণা দক্ষতার বিকাশ ব্যবহারিক ক্লাসে এবং পরীক্ষাগারের কাজের কোর্সে করা হয়।
পদার্থবিজ্ঞানের কোর্সে একটি পরীক্ষা শুরু হয় দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল, আয়তনের মতো ভৌত পরিমাণের সংজ্ঞা দিয়ে। একই সময়ে, গাণিতিক (একটি শিশুর জন্য বেশ বিমূর্ত) এবং শারীরিক জ্ঞানের মধ্যে একটি সংযোগ স্থাপন করা হয়। শিশুর অভিজ্ঞতার প্রতি আবেদন, বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিকোণ থেকে দীর্ঘকাল ধরে তার পরিচিত তথ্য বিবেচনা করা তার মধ্যে প্রয়োজনীয় যোগ্যতা গঠনে অবদান রাখে। এই ক্ষেত্রে শেখার উদ্দেশ্য হল স্বাধীনভাবে নতুনকে বোঝার ইচ্ছা।
অধ্যয়ন ঘনত্ব
সমস্যাযুক্ত শিক্ষাদান পদ্ধতি অনুসারে, পাঠের শুরুতে, আপনি একটি সুপরিচিত ধাঁধাকে জিজ্ঞাসা করতে পারেন: "কোনটি ভারী: এক কেজি ফ্লাফ বা এক কেজি ঢালাই লোহা?" অবশ্যই, 11-12 বছর বয়সীরা সহজেই তাদের জানা প্রশ্নের উত্তর দিতে পারে। কিন্তু সমস্যাটির সারমর্মকে সম্বোধন করে, এর বিশেষত্ব প্রকাশ করার ক্ষমতা ঘনত্বের ধারণার দিকে নিয়ে যায়।
একটি পদার্থের ঘনত্ব হল তার আয়তনের এককের ভর। পদার্থের ঘনত্বের সারণী, সাধারণত পাঠ্যপুস্তক বা রেফারেন্স বইয়ে দেওয়া হয়, আপনাকে পদার্থের মধ্যে পার্থক্য, সেইসাথে একটি পদার্থের সামগ্রিক অবস্থার মূল্যায়ন করতে দেয়। কঠিন, তরল এবং গ্যাসের ভৌত বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের একটি ইঙ্গিত, যা পূর্বে আলোচনা করা হয়েছে, এই পার্থক্যের ব্যাখ্যা কেবল কণার গঠন এবং পারস্পরিক বিন্যাসে নয়, একটি পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলির গাণিতিক অভিব্যক্তিতেও লাগে। একটি ভিন্ন স্তরে পদার্থবিদ্যা অধ্যয়ন.
টেবিলটি আপনাকে অধ্যয়ন করা ধারণাটির প্রকৃত অর্থ সম্পর্কে জ্ঞান একত্রিত করতে দেয়পদার্থের ঘনত্ব। শিশুটি এই প্রশ্নের উত্তর দেয়: "একটি নির্দিষ্ট পদার্থের ঘনত্বের মানের মানে কী?", বুঝতে পারে যে এটি 1 সেমি 3 (বা 1 মি 3) পদার্থ।
ঘনত্ব একক সমস্যা ইতিমধ্যে এই পর্যায়ে উত্থাপিত হতে পারে. বিভিন্ন রেফারেন্স সিস্টেমে পরিমাপের একক রূপান্তর করার উপায়গুলি বিবেচনা করা প্রয়োজন। এটি স্থির চিন্তাভাবনা থেকে মুক্তি পাওয়া, অন্যান্য বিষয়েও ক্যালকুলাসের অন্যান্য সিস্টেমগুলি গ্রহণ করা সম্ভব করে।
ঘনত্ব নির্ণয়
স্বভাবতই, পদার্থবিদ্যার অধ্যয়ন সমস্যা সমাধান ছাড়া সম্পূর্ণ হতে পারে না। এই পর্যায়ে, গণনার সূত্রগুলি প্রবেশ করানো হয়। গ্রেড 7 পদার্থবিদ্যার ঘনত্ব সূত্র সম্ভবত শিশুদের জন্য পরিমাণের প্রথম শারীরিক অনুপাত। এটি শুধুমাত্র ঘনত্বের ধারণাগুলির অধ্যয়নের কারণে নয়, সমস্যা সমাধানের জন্য শিক্ষার পদ্ধতির বাস্তবতার জন্যও বিশেষ মনোযোগ দেওয়া হয়৷
এটি এই পর্যায়ে যে একটি শারীরিক কম্পিউটেশনাল সমস্যা সমাধানের জন্য অ্যালগরিদম স্থাপন করা হয়, মৌলিক সূত্র, সংজ্ঞা, নিদর্শন প্রয়োগের আদর্শ। শিক্ষক সমস্যার বিশ্লেষণ শেখানোর চেষ্টা করছেন, অজানা খোঁজার উপায়, পদার্থবিদ্যায় ঘনত্ব সূত্রের মতো অনুপাত ব্যবহার করে পরিমাপের একক ব্যবহারের বিশেষত্ব।
সমস্যা সমাধানের উদাহরণ
উদাহরণ ১
540 গ্রাম ভর এবং 0.2 dm আয়তনের একটি ঘনক কোন পদার্থ দিয়ে তৈরি তা নির্ধারণ করুন3।
ρ -? m=540 গ্রাম, V=0.2 dm3 =200 সেমি3
বিশ্লেষণ
সমস্যাটির প্রশ্নের উপর ভিত্তি করে, আমরা বুঝতে পারি যে এটি আমাদেরকে যে উপাদান থেকে ঘনক্ষেত্র তৈরি করা হয়েছে তা নির্ধারণ করতে সাহায্য করবেকঠিন পদার্থের জন্য ঘনত্ব টেবিল।
ফলে, আসুন পদার্থের ঘনত্ব নির্ধারণ করি। সারণীতে এই মানটি g/cm3 দেওয়া হয়েছে, তাই dm3 থেকে ভলিউম cm3 এ অনুবাদ করা হয়েছে।
সিদ্ধান্ত
সংজ্ঞা অনুসারে: ρ=m: V.
আমাদের দেওয়া হয়: আয়তন, ভর। পদার্থের ঘনত্ব গণনা করা যেতে পারে:
ρ=540g: 200cm3=2.7g/cm3, যা অ্যালুমিনিয়ামের সাথে মিলে যায়।
উত্তর: ঘনকটি অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি।
অন্যান্য পরিমাণ নির্ধারণ
ঘনত্ব গণনা সূত্র ব্যবহার করে আপনি অন্যান্য শারীরিক পরিমাণ নির্ধারণ করতে পারবেন। আয়তনের সাথে যুক্ত দেহের ভর, আয়তন, রৈখিক মাত্রাগুলি সহজেই কার্যগুলিতে গণনা করা হয়। জ্যামিতিক আকারের ক্ষেত্রফল এবং আয়তন নির্ধারণের জন্য গাণিতিক সূত্রের জ্ঞান কাজে ব্যবহৃত হয়, যা গণিত অধ্যয়নের প্রয়োজনীয়তা ব্যাখ্যা করা সম্ভব করে তোলে।
উদাহরণ 2
তামার স্তরটির পুরুত্ব নির্ধারণ করুন যা 500 সেমি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের একটি অংশকে আচ্ছাদিত করে2 যদি জানা যায় যে আবরণের জন্য 5 গ্রাম তামা ব্যবহার করা হয়েছিল.
ঘন্টা - ? S=500cm2, m=5g, ρ=8.92g/cm3.
বিশ্লেষণ
পদার্থের ঘনত্ব সারণী আপনাকে তামার ঘনত্ব নির্ধারণ করতে দেয়।
আসুন ঘনত্ব গণনার সূত্রটি ব্যবহার করি। এই সূত্রে, একটি পদার্থের আয়তন রয়েছে, যার ভিত্তিতে রৈখিক মাত্রা নির্ধারণ করা যায়।
সিদ্ধান্ত
সংজ্ঞা অনুসারে: ρ=m: V, কিন্তু এই সূত্রে কোনো পছন্দসই মান নেই, তাই আমরা ব্যবহার করি:
V=S x h.
মূল সূত্রে প্রতিস্থাপন করলে, আমরা পাই: ρ=m: Sh, যেখান থেকে:
h=m: S xρ.
গণনা করুন: h=5 g: (500 cm2 x 8, 92 g/cm3)=০.০০১১ সেমি=১১ মাইক্রন।
উত্তর: তামার স্তরের পুরুত্ব 11 মাইক্রন।
ঘনত্বের পরীক্ষামূলক সংকল্প
ল্যাবরেটরি পরীক্ষার কোর্সে ভৌত বিজ্ঞানের পরীক্ষামূলক প্রকৃতি প্রদর্শিত হয়। এই পর্যায়ে, একটি পরীক্ষা পরিচালনা করার, তার ফলাফল ব্যাখ্যা করার দক্ষতা অর্জিত হয়৷
পদার্থের ঘনত্ব নির্ণয় করার জন্য ব্যবহারিক কাজ অন্তর্ভুক্ত:
- একটি তরলের ঘনত্ব নির্ণয় করা। এই পর্যায়ে, যারা ইতিমধ্যে একটি গ্রাজুয়েটেড সিলিন্ডার ব্যবহার করেছে তারা সহজেই সূত্রটি ব্যবহার করে একটি তরলের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে পারে৷
- নিয়মিত আকারের একটি কঠিন শরীরের ঘনত্ব নির্ধারণ করা। এই কাজটিও সন্দেহের বাইরে, যেহেতু অনুরূপ গণনাগত সমস্যাগুলি ইতিমধ্যেই বিবেচনা করা হয়েছে এবং দেহের রৈখিক মাত্রা দ্বারা আয়তন পরিমাপের অভিজ্ঞতা অর্জন করা হয়েছে৷
- একটি অনিয়মিত আকারের শক্ত শরীরের ঘনত্ব নির্ধারণ করা। এই কাজটি করার সময়, আমরা একটি বীকার ব্যবহার করে একটি অনিয়মিত আকারের শরীরের আয়তন নির্ধারণের পদ্ধতি ব্যবহার করি। এই পদ্ধতির বৈশিষ্ট্যগুলি আবার স্মরণ করা দরকারী: একটি কঠিন দেহের ক্ষমতা এমন একটি তরলকে স্থানচ্যুত করতে যার আয়তন শরীরের আয়তনের সমান। আরও, টাস্কটি স্ট্যান্ডার্ড উপায়ে সমাধান করা হয়েছে৷
বর্ধিত জটিলতার প্রশ্ন
শরীরটি যে পদার্থ থেকে তৈরি হয়েছে তা নির্ধারণ করার জন্য ছেলেদের আমন্ত্রণ জানিয়ে আপনি কাজটিকে জটিল করতে পারেন। এই ক্ষেত্রে ব্যবহৃত পদার্থের ঘনত্বের সারণী আপনাকে কাজ করতে সক্ষম হওয়ার প্রয়োজনীয়তার দিকে মনোযোগ দিতে দেয়।ব্যাকগ্রাউন্ড তথ্য।
পরীক্ষামূলক সমস্যা সমাধান করার সময়, শিক্ষার্থীদের অবশ্যই শারীরিক যন্ত্র ব্যবহার এবং পরিমাপের একক রূপান্তর করার ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয় পরিমাণ জ্ঞান থাকতে হবে। প্রায়শই এটিই সর্বাধিক সংখ্যক ত্রুটি এবং ত্রুটির কারণ হয়। সম্ভবত পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যয়নের এই পর্যায়ে আরও সময় দেওয়া উচিত, এটি আপনাকে গবেষণার জ্ঞান এবং অভিজ্ঞতার তুলনা করতে দেয়৷
বাল্ক ঘনত্ব
একটি বিশুদ্ধ পদার্থের অধ্যয়ন অবশ্যই আকর্ষণীয়, কিন্তু কত ঘন ঘন বিশুদ্ধ পদার্থ পাওয়া যায়? দৈনন্দিন জীবনে, আমরা মিশ্রণ এবং খাদ সম্মুখীন. এই ক্ষেত্রে কিভাবে হবে? বাল্ক ঘনত্বের ধারণা ছাত্রদের পদার্থের গড় ঘনত্বের মান ব্যবহার করার সাধারণ ভুল করতে বাধা দেবে।
এই বিষয়টিকে স্পষ্ট করা অত্যন্ত প্রয়োজনীয়, একটি পদার্থের ঘনত্ব এবং বাল্ক ঘনত্বের মধ্যে পার্থক্যটি প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে তা দেখার সুযোগ দেওয়া। পদার্থবিদ্যার আরও অধ্যয়নের ক্ষেত্রে এই পার্থক্য বোঝা প্রয়োজন৷
বাল্ক উপকরণের ক্ষেত্রে এই পার্থক্যটি অত্যন্ত আকর্ষণীয়। প্রাথমিক গবেষণা ক্রিয়াকলাপের সময় উপাদানের কম্প্যাকশন, পৃথক কণার আকার (নুড়ি, বালি ইত্যাদি) এর উপর নির্ভর করে শিশুকে বাল্ক ঘনত্ব অধ্যয়ন করার অনুমতি দেওয়া সম্ভব।
পদার্থের আপেক্ষিক ঘনত্ব
আপেক্ষিক মানের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন পদার্থের বৈশিষ্ট্যের তুলনা বেশ আকর্ষণীয়। পদার্থের আপেক্ষিক ঘনত্ব এই পরিমাণগুলির মধ্যে একটি।
সাধারণত, একটি পদার্থের আপেক্ষিক ঘনত্ব দ্বারা নির্ধারিত হয়পাতিত জলের দিকে একটি প্রদত্ত পদার্থের ঘনত্বের সাথে একটি স্ট্যান্ডার্ডের ঘনত্বের অনুপাত হিসাবে, এই মানটি একটি পাইকনোমিটার ব্যবহার করে নির্ধারিত হয়। কিন্তু এই তথ্যটি প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের স্কুল কোর্সে ব্যবহার করা হয় না, এটি গভীর অধ্যয়নের জন্য আকর্ষণীয় (বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ঐচ্ছিক)।
পদার্থবিদ্যা এবং রসায়ন অধ্যয়নের অলিম্পিয়াড স্তরও "হাইড্রোজেনের সাথে সম্পর্কিত একটি পদার্থের আপেক্ষিক ঘনত্ব" ধারণা দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। এটি সাধারণত গ্যাস প্রয়োগ করা হয়। একটি গ্যাসের আপেক্ষিক ঘনত্ব নির্ণয় করার জন্য, গবেষণাধীন গ্যাসের মোলার ভরের সাথে হাইড্রোজেনের মোলার ভরের অনুপাত পাওয়া যায়। আপেক্ষিক আণবিক ওজনের ব্যবহার বাদ দেওয়া হয় না৷
