পদার্থবিদ্যায় পরিমাপের একক ব্যবহারিক সমস্যা সমাধানে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাদের ধন্যবাদ, প্রাপ্ত ফলাফলের সঠিকতা নির্ধারণ করা এবং একটি পরিচিত মানের সাথে তুলনা করে এর পরিমাণগত মান বোঝা সম্ভব। আসুন নিবন্ধে বিবেচনা করা যাক প্রতি মিটার নিউটন পরিমাপের একক সহ একটি ভৌত পরিমাণ কী।
নিউটন হল শক্তির একক
প্রত্যেক শিক্ষার্থী জানে আইজ্যাক নিউটন কে এবং ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের বিকাশে তিনি কী অবদান রেখেছিলেন। সম্পূর্ণ নিশ্চিততার সাথে, আমরা বলতে পারি যে পদার্থবিদ্যার একটি শাখা হিসাবে গতিবিদ্যা, যা শক্তিগুলি অধ্যয়ন করে, সম্পূর্ণরূপে মহান ইংরেজ বিজ্ঞানীর আইনের উপর নির্মিত। তাই, আন্তর্জাতিক সম্প্রদায় শক্তির একককে নিউটন (N) বলার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। একটি নিউটন এমন একটি শক্তি যা 1 কিলোগ্রাম ওজনের একটি শরীরের উপর কাজ করে, এটিকে 1 মি/সেকেন্ডের ত্বরণ বলে 2।
নিউটন একেবারে যে কোনো ধরনের শক্তির প্রধান একক। যাইহোক, এটি আন্তর্জাতিক এসআই সিস্টেমের সাতটি বেস ইউনিটের একটি নয়। যেমন ছিলবলেন, এটিকে 3টি অন্যান্য মৌলিক ধারণার মাধ্যমে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে - এক কিলোগ্রাম (ভরের একটি পরিমাপ), একটি মিটার (মহাকাশে দূরত্বের পরিমাপ) এবং একটি সেকেন্ড (সময়ের পরিমাপ)।
মিটার প্রতি নিউটন কি?
শক্তি পরিমাপের একক হিসাবে "নিউটন" ধারণার সাথে পরিচিত হওয়ার পরে, আসুন নিবন্ধের বিষয়ে ফিরে আসি। একটি নিউটনকে মিটার দিয়ে গুণ করলে তার মান কত? যারা অবিলম্বে উত্থাপিত প্রশ্নের উত্তর দিতে পারেন না, আসুন এই অপারেশনটি গাণিতিক আকারে লিখি:
A=Fl
যদি, F বলের ফলে, শরীর l দূরত্বে চলে যায়, তাহলে এই ভৌত রাশির গুণফলটি গতির দিক বরাবর বল দ্বারা সম্পন্ন কাজ দেবে।
কাজ একটি শক্তির বৈশিষ্ট্য, এটি জুলে (জে) পরিমাপ করা হয়। কাজের সংজ্ঞা অনুসারে এক জুল হল সেই শক্তি যা 1 নিউটন শক্তি একটি শরীরকে 1 মিটার সরানোর সময় ব্যয় করবে।
শারীরিক প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে, চলমান দেহে ব্যয় করা কাজ বিভিন্ন ধরণের শক্তিতে রূপান্তরিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি নির্মাণ ক্রেন একটি কংক্রিট স্ল্যাব উত্তোলন করে, তাহলে মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রে এর সম্ভাব্য শক্তি বৃদ্ধি পায়। আরেকটি উদাহরণ: লোকেরা, একটি ধ্রুবক শক্তি প্রয়োগ করে, কিছু সময়ের জন্য একটি গাড়িকে ধাক্কা দেয়। ব্যয় করা কাজের একটি অংশ ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ শক্তিকে কাটিয়ে উঠতে যায় এবং ফলস্বরূপ, তাপ শক্তিতে যায়, অন্য অংশটি যানবাহনের গতিশক্তি বৃদ্ধিতে যায়।
সুতরাং মিটার প্রতি একটি নিউটন কাজের একককে জুল বলে।
মুহূর্তশক্তি
কাজের পাশাপাশি, এই ইউনিটটি শক্তির মুহূর্ত পরিমাপ করতেও ব্যবহৃত হয়। পরবর্তীটিকে কাজের মতো একই সূত্র দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে, তবে, এই ক্ষেত্রে বলটি ভেক্টর l-এর দিকে কিছু কোণে নির্দেশিত হয়, যা বল প্রয়োগের বিন্দু থেকে ঘূর্ণনের অক্ষের দূরত্ব।
কাজের এককগুলিতে শক্তির মুহূর্তটি বর্ণিত হওয়া সত্ত্বেও, তা নয়। এটিকে টর্কও বলা হয়, কারণ এটি একটি অক্ষের চারপাশে সিস্টেমটিকে ঘোরানোর এবং এটিকে কিছু কৌণিক ত্বরণ দেওয়ার জন্য একটি বাহ্যিক শক্তির ক্ষমতা দেখায়। রেডিয়ানে ঘূর্ণনের কোণ দিয়ে যদি বলের মুহূর্তকে গুণ করা হয়, তাহলে আমরা কাজটি পাই। পরিমাপের একক পরিবর্তন হবে না।
চাপের একক
প্রবন্ধের বিষয়ের অংশ হিসাবে, আমরা পদার্থবিজ্ঞানে কীভাবে চাপ পরিমাপ করা হয় তাও বিবেচনা করব। যারা এই বিজ্ঞানের প্রতি অনুরাগী তারা দ্রুত সঠিক উত্তর দেবে, এসআই-তে চাপ পরিমাপের একক হিসাবে প্যাসকেলের নামকরণ করবে। সমস্যা এবং অনুশীলনে, চাপের অন্যান্য ইউনিটগুলি প্রায়শই সম্মুখীন হয়, যা প্রতিটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে ব্যবহার করা সুবিধাজনক। সুতরাং, বিস্তৃত: বায়ুমণ্ডল, টর বা পারদ এবং দণ্ডের মিলিমিটার। উপযুক্ত রূপান্তর ফ্যাক্টর ব্যবহার করে তাদের প্রত্যেককে প্যাসকেলে অনন্যভাবে অনুবাদ করা হয়েছে।
আমরা এই নিবন্ধের সুযোগের মধ্যে চাপ বিবেচনা করি কারণ এটি শক্তির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। সংজ্ঞা অনুসারে, চাপ হল এই পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের উপরিভাগে লম্বভাবে কাজ করা বলের অনুপাতের সমান পরিমাণ, অর্থাৎ:
P=F/S
এই সমতা থেকে আমরা ইউনিট পাইপ্রতি বর্গমিটার নিউটন পরিমাপ করুন (N/m2)। 1 N/m2এর মানকে প্যাসকেল বলা হয় ফরাসি পদার্থবিদ ব্লেইস পাস্কালের নামানুসারে, যিনি ব্যারোমিটার ডিজাইন করেছিলেন এবং সমুদ্রপৃষ্ঠের সাপেক্ষে বিভিন্ন উচ্চতায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পরিমাপ করেছিলেন৷
এক প্যাসকেল হল খুব অল্প পরিমাণ চাপ। এর মান কল্পনা করা যেতে পারে যদি আমরা 100 মিলিলিটার পাতিত জল গ্রহণ করি এবং এটি 1 বর্গ মিটার এলাকায় বিতরণ করি। উদাহরণস্বরূপ, মনে রাখবেন যে সমুদ্রপৃষ্ঠে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ প্রায় 100,000 প্যাসকেল।
পূর্ণতার স্বার্থে, আমরা লক্ষ্য করি যে পরিমাপের একক নিউটনের সাথে একটি বর্গ মিটার দ্বারা গুণিত পরিমাণ পদার্থবিদ্যায় বিদ্যমান নেই।
উদাহরণ সমস্যা
5 সেকেন্ডের মধ্যে শরীর একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা থেকে ভূপৃষ্ঠে পড়লে মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা কী কাজ হয়েছিল তা নির্ধারণ করা প্রয়োজন। শরীরের ওজন এক কেজির সমান নিন।
মাধ্যাকর্ষণ সূত্রটি ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:
F=mg=19, 81=9, 81 H
শরীর যে উচ্চতা থেকে পড়েছিল তা নির্ধারণ করতে, আপনাকে প্রাথমিক গতি ছাড়াই সমানভাবে ত্বরান্বিত নড়াচড়ার সূত্রটি ব্যবহার করতে হবে:
h=gt2 / 2=9.8152 / 2=122.625 m
মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা কাজটি সম্পন্ন করতে, F এবং h গুন করুন:
A=Fh=9.81122.625 ≈ 1203 J
মাধ্যাকর্ষণ প্রতি মিটারে প্রায় 1200 নিউটন বা 1.2 কিলোজুল ইতিবাচক কাজ করেছে৷
