অধ্যায় ১.১: বল ও চাপ (Force and Pressure)
অধ্যায়ের সারসংক্ষেপ
এই অধ্যায়ে আমরা বল এবং চাপের মৌলিক ধারণাগুলি সম্পর্কে জানব। কোনো বস্তুর অবস্থার পরিবর্তন করতে বল প্রয়োগ করা হয়। বিজ্ঞানী নিউটনের গতিসূত্রগুলি বলের পরিমাপ ও প্রকৃতি বুঝতে সাহায্য করে। অন্যদিকে, চাপ হল একক ক্ষেত্রফলে প্রযুক্ত বল। তরল ও বায়বীয় পদার্থও চাপ প্রয়োগ করে, যা তাদের উচ্চতা ও ঘনত্বের উপর নির্ভরশীল।
- বল (Force): যা স্থির বস্তুকে গতিশীল করে বা করতে চায়, বা গতিশীল বস্তুর গতি বা দিকের পরিবর্তন করে বা করতে চায়, তাকে বল বলে। এর SI একক হল নিউটন (N)।
- ঘর্ষণ বল (Friction): দুটি তলের সংস্পর্শে তৈরি হওয়া যে বল গতির বিরুদ্ধে কাজ করে, তাকে ঘর্ষণ বল বলে। এটি দুই প্রকার - স্থির অবস্থার ঘর্ষণ ও গতিশীল অবস্থার ঘর্ষণ।
- চাপ (Pressure): কোনো তলের একক ক্ষেত্রফলের ওপর লম্বভাবে প্রযুক্ত বলকে চাপ বলে। এর SI একক পাস্কাল (Pa) বা নিউটন/বর্গমিটার। \(\text{চাপ} = \frac{\text{বল}}{\text{ক্ষেত্রফল}}\)।
- তরলের চাপ: তরল তার পাত্রের সবদিকে চাপ প্রয়োগ করে। তরলের ভেতরের কোনো বিন্দুতে চাপ তরলের গভীরতা (উচ্চতা) এবং ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।
- বায়ুর চাপ (Atmospheric Pressure): আমাদের চারপাশের বায়ু যে চাপ প্রয়োগ করে, তাকে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বলে। বিজ্ঞানী টরিসেলি প্রথম এটি পরিমাপ করেন।
- প্লবতা (Buoyancy): কোনো বস্তুকে তরলে ডোবালে তরল বস্তুটির ওপর একটি ঊর্ধ্বমুখী বল প্রয়োগ করে, যাকে প্লবতা বলে।
- আর্কিমিডিসের নীতি: কোনো বস্তুকে স্থির তরল বা গ্যাসীয় পদার্থে আংশিক বা সম্পূর্ণভাবে ডোবালে বস্তুটির ওজনের আপাত হ্রাস ঘটে। এই হ্রাস বস্তু দ্বারা অপসারিত তরল বা গ্যাসীয় পদার্থের ওজনের সমান হয়।
গুরুত্বপূর্ণ বহুবিকল্পীয় প্রশ্ন (MCQ)
-
বলের SI একক কী? (পর্ষদ প্রশ্ন ২০২৫)
উত্তর: (গ) নিউটন
-
চাপ মাপার যন্ত্রের নাম কী?
উত্তর: (খ) ব্যারোমিটার (বায়ুর চাপ মাপার জন্য)
-
* তরলের গভীরে গেলে তরলের চাপ কী হয়?
উত্তর: (ক) বাড়ে
SI পদ্ধতিতে চাপের একক হল -
উত্তর: (গ) পাস্কাল
বস্তুর ওজন মাপা হয় কীসের সাহায্যে?
উত্তর: (খ) স্প্রিং তুলা যন্ত্র
* আর্কিমিডিসের নীতি কোনটির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য?
উত্তর: (ঘ) তরল ও গ্যাসীয় উভয় পদার্থ
ঘর্ষণ বল সর্বদা গতির -
উত্তর: (খ) বিপক্ষে কাজ করে
একটি বস্তুকে জলে ডোবালে তার ওজনের কী পরিবর্তন হয়?
উত্তর: (খ) ওজন কমে
বল = বস্তুর ভর × ?
উত্তর: (গ) ত্বরণ
* বায়ুমণ্ডলীয় চাপের মান প্রথম নির্ণয় করেন কোন বিজ্ঞানী?
উত্তর: (ঘ) টরিসেলি
জলের ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি কোন তাপমাত্রায়?
উত্তর: (খ) 4°C
প্লবতা কোন দিকে ক্রিয়া করে?
উত্তর: (খ) ঊর্ধ্বমুখী
কোন বস্তুর ওপর প্রযুক্ত বল দ্বিগুণ হলে তার ত্বরণ হবে -
উত্তর: (খ) দ্বিগুণ
একটি পেরেক জলে ডুবে যায় কিন্তু একটি জাহাজ ভাসে, এর কারণ হল -
উত্তর: (ঘ) জাহাজের বিশেষ আকৃতি ও তার দ্বারা অপসারিত জলের ওজন
দুটি তলের মধ্যে ঘর্ষণ বল কিসের ওপর নির্ভর করে না?
উত্তর: (গ) স্পর্শতলের ক্ষেত্রফল
পারদের ঘনত্ব জলের ঘনত্বের চেয়ে -
উত্তর: (খ) বেশি
স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কত সেমি পারদস্তম্ভের চাপের সমান?
উত্তর: (গ) ৭৬ সেমি
ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল -
উত্তর: (খ) দুটি ভিন্ন বস্তুর ওপর প্রযুক্ত হয়
একক আয়তনের ভরকে কী বলে?
উত্তর: (গ) ঘনত্ব
একটি স্প্রিংকে সংকুচিত করলে তার মধ্যে কোন শক্তি সঞ্চিত হয়?
উত্তর: (খ) স্থিতিশক্তি
বস্তুর জাড্য ধর্ম নিউটনের কোন সূত্র থেকে জানা যায়?
উত্তর: (ক) প্রথম সূত্র
যখন কোনো বস্তু সমবেগে চলে, তখন তার ত্বরণ কত?
উত্তর: (গ) শূন্য
* বস্তুর ভাসন বা নিমজ্জনের শর্ত নির্ভর করে বস্তু ও তরলের কীসের ওপর? (Mathrun N.C Institution)
উত্তর: (গ) ঘনত্বের ওপর
ক্ষেত্রফল বাড়লে নির্দিষ্ট বলের জন্য চাপ -
উত্তর: (খ) কমে
বল প্রয়োগের ফলে বস্তুর কী পরিবর্তন হতে পারে?
উত্তর: (ঘ) সবগুলিই
নুন জলে সাধারণ জলের চেয়ে ঘনত্ব -
উত্তর: (খ) বেশি
বলের পরিমাপ করা হয় নিউটনের কোন সূত্র থেকে?
উত্তর: (খ) দ্বিতীয় সূত্র
একটি ছুঁচের ডগা ভোঁতা হওয়ার চেয়ে তীক্ষ্ণ হলে সহজে কেন ফোটে?
উত্তর: (খ) চাপ বেশি হয়
যে ঘর্ষণ বলের কারণে বস্তু চলতে শুরু করার মুহূর্তে বাধা পায়, তাকে বলে -
উত্তর: (খ) স্থির অবস্থার ঘর্ষণ
CGS পদ্ধতিতে বলের একক কী?
উত্তর: (গ) ডাইন
তরলের চাপ কোনটির ওপর নির্ভর করে না?
উত্তর: (গ) পাত্রের আকার
১ নিউটন সমান কত ডাইন?
উত্তর: (খ) \(10^5\)
কোনো বস্তু যখন তরলে ভাসে, তখন তার আপাত ওজন কত হয়?
উত্তর: (খ) শূন্য
একটি বিকারে রাখা তরল কোন দিকে চাপ দেয়?
উত্তর: (ঘ) সব দিকে সমানভাবে (নির্দিষ্ট গভীরতায়)
* অপসারিত তরলের ওজন বস্তুর ওজনের চেয়ে বেশি হলে বস্তুটি কী হবে?
উত্তর: (খ) ভেসে থাকবে
রকেটের গতি নিউটনের কোন সূত্রের উদাহরণ?
উত্তর: (গ) তৃতীয় সূত্র
CGS পদ্ধতিতে ঘনত্বের একক কী?
উত্তর: (গ) গ্রাম/ঘনসেমি
একই আয়তনের কাঠ ও লোহার মধ্যে কার ভর বেশি?
উত্তর: (খ) লোহার
পাহাড়ের ওপরে গেলে বায়ুর চাপ -
উত্তর: (খ) কমে
একটি জলপূর্ণ বোতলের গায়ে তিনটি ছিদ্র করলে কোন ছিদ্র দিয়ে জল সবচেয়ে দূরে পড়বে?
উত্তর: (গ) নীচেরটি
বল একটি কী ধরনের রাশি?
উত্তর: (খ) ভেক্টর রাশি
স্থির অবস্থার ঘর্ষণ বলের সর্বোচ্চ মান কিসের ওপর নির্ভর করে?
উত্তর: (গ) ক ও খ উভয়ই
বস্তুর ওপর পৃথিবীর টানকে কী বলা হয়?
উত্তর: (খ) ওজন
ঘর্ষণ কমানোর জন্য কী ব্যবহার করা হয়?
উত্তর: (গ) লুব্রিকেন্ট বা তেল
একটি ১ কেজি ভরের বস্তুর ওজন প্রায় কত নিউটন?
উত্তর: (খ) ৯.৮ নিউটন
চাপ একটি কী ধরনের রাশি?
উত্তর: (ক) স্কেলার রাশি
একই পরিমাণ তেল ও জলের মধ্যে কার আয়তন বেশি হবে?
উত্তর: (খ) তেলের (কারণ তেলের ঘনত্ব কম)
বস্তুর দ্বারা অপসারিত তরলের আয়তন বস্তুর কোন অংশের আয়তনের সমান?
উত্তর: (খ) নিমজ্জিত অংশের আয়তন
একটি বলকে ওপরে ছুঁড়লে তার গতি কমে যায় কোন বলের প্রভাবে?
উত্তর: (গ) মহাকর্ষ বল
একটি ইটকে বিভিন্ন তলের ওপর রাখলে, কোন ক্ষেত্রে চাপ সবচেয়ে বেশি হবে?
উত্তর: (খ) সবচেয়ে ছোট তলের ওপর রাখলে
সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্ন (SAQ)
-
বল কাকে বলে?
উত্তর: বাইরে থেকে যা প্রয়োগ করে কোনো স্থির বস্তুকে গতিশীল করা হয় বা করার চেষ্টা করা হয়, অথবা কোনো গতিশীল বস্তুর গতির অবস্থা বা দিকের পরিবর্তন করা হয় বা করার চেষ্টা করা হয়, তাকে বল বলে।
-
* চাপ কাকে বলে? এর SI একক কী?
উত্তর: কোনো তলের একক ক্ষেত্রফলের ওপর লম্বভাবে প্রযুক্ত বলকে চাপ বলে। এর SI একক হল পাস্কাল (Pa) বা নিউটন/বর্গমিটার (\(N/m^2\))।
প্লবতা কী?
উত্তর: কোনো বস্তুকে কোনো স্থির তরল বা গ্যাসীয় পদার্থে আংশিক বা সম্পূর্ণ ডোবালে ওই তরল বা গ্যাসীয় পদার্থ বস্তুটির ওপর একটি ঊর্ধ্বমুখী বল প্রয়োগ করে। এই ঊর্ধ্বমুখী বলকে প্লবতা বলে।
ঘর্ষণ বল বলতে কী বোঝো?
উত্তর: যখন একটি বস্তু অন্য একটি বস্তুর সংস্পর্শে থেকে গতিশীল হয় বা হওয়ার চেষ্টা করে, তখন দুটি বস্তুর স্পর্শতলে গতির বিরুদ্ধে একটি বলের সৃষ্টি হয়। এই বলকে ঘর্ষণ বল বলে।
নিউটন তৃতীয় গতিসূত্রটি লেখো।
উত্তর: প্রত্যেক ক্রিয়ারই একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে।
ঘনত্ব কাকে বলে?
উত্তর: কোনো বস্তুর একক আয়তনের ভরকে তার ঘনত্ব বলে। ঘনত্ব = ভর / আয়তন।
* ১ নিউটন বলের সংজ্ঞা দাও।
উত্তর: যে পরিমাণ বল ১ কেজি ভরের কোনো বস্তুর ওপর প্রযুক্ত হয়ে ১ মিটার/সেকেন্ড² ত্বরণ সৃষ্টি করে, সেই পরিমাণ বলকে ১ নিউটন বলে।
বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কী?
উত্তর: ভূপৃষ্ঠের ওপর বায়ু তার ওজনের জন্য যে চাপ প্রয়োগ করে, তাকে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বলে।
স্প্রিং তুলা যন্ত্রের সাহায্যে কী মাপা হয়?
উত্তর: স্প্রিং তুলা যন্ত্রের সাহায্যে কোনো বস্তুর ওজন বা প্রযুক্ত বল মাপা হয়।
বস্তুর ওজন ও ভরের মধ্যে পার্থক্য কী?
উত্তর: বস্তুর ভর হল বস্তুর মধ্যে থাকা মোট জড় পদার্থের পরিমাণ, যা একটি ধ্রুবক রাশি। অন্যদিকে, বস্তুর ওজন হল বস্তুর ওপর পৃথিবীর আকর্ষণ বল, যা স্থানভেদে পরিবর্তিত হতে পারে।
তরলের চাপ কোন কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?
উত্তর: তরলের চাপ তিনটি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে: (i) তরলের গভীরতা বা উচ্চতা, (ii) তরলের ঘনত্ব, এবং (iii) ওই স্থানের অভিকর্ষজ ত্বরণ।
স্থির অবস্থার ঘর্ষণ ও গতিশীল অবস্থার ঘর্ষণ কী?
উত্তর: বল প্রয়োগ করা সত্ত্বেও যখন কোনো বস্তু স্থির থাকে, তখন যে ঘর্ষণ বল ক্রিয়া করে তা স্থির অবস্থার ঘর্ষণ। আর যখন বস্তুটি চলতে থাকে, তখন যে ঘর্ষণ বল ক্রিয়া করে তা গতিশীল অবস্থার ঘর্ষণ।
* জাহাজের নীচে বা সাবমেরিনে প্লবতা কীভাবে কাজে লাগানো হয়?
উত্তর: জাহাজ বা সাবমেরিনে বিশেষ প্রকোষ্ঠ (ব্যালাস্ট ট্যাঙ্ক) থাকে। এই ট্যাঙ্কে জল ঢুকিয়ে বা বের করে প্লবতার পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং জাহাজকে ভাসিয়ে রাখা বা ডোবানো হয়।
একটি ছুঁচের অগ্রভাগ ধারালো করা হয় কেন?
উত্তর: ছুঁচের অগ্রভাগ ধারালো করলে ক্ষেত্রফল কমে যায়। ফলে অল্প বল প্রয়োগ করলেই অনেক বেশি চাপ সৃষ্টি হয় এবং ছুঁচটি সহজে কোনো তলের মধ্যে প্রবেশ করতে পারে।
\(F = m \times a\) সমীকরণটিতে রাশিগুলির পরিচয় দাও।
উত্তর: এখানে \(F\) = প্রযুক্ত বল, \(m\) = বস্তুর ভর এবং \(a\) = বস্তুর ত্বরণ। এটি নিউটনের দ্বিতীয় গতিসূত্র থেকে প্রাপ্ত।
বস্তুর ভাসনের শর্ত কী?
উত্তর: কোনো বস্তু তরলে ভাসে যখন বস্তুর ওজন এবং বস্তুর দ্বারা অপসারিত তরলের ওজন (প্লবতা) সমান হয়।
ব্যারোমিটারের পাঠ হঠাৎ কমে গেলে আবহাওয়ার কী পূর্বাভাস পাওয়া যায়?
উত্তর: ব্যারোমিটারের পাঠ হঠাৎ কমে গেলে ঝড়ের পূর্বাভাস পাওয়া যায়, কারণ এটি নিম্নচাপ নির্দেশ করে।
মহাকাশে কোনো বস্তুর ওজন কত?
উত্তর: মহাকাশে অভিকর্ষজ ত্বরণ প্রায় শূন্য হওয়ায় বস্তুর ওজনও শূন্য হয় (ভর অপরিবর্তিত থাকে)।
পারদের ঘনত্ব ১৩.৬ গ্রাম/ঘনসেমি বলতে কী বোঝো?
উত্তর: এর অর্থ হল ১ ঘন সেন্টিমিটার আয়তনের পারদের ভর ১৩.৬ গ্রাম।
ঘর্ষণ বলের দুটি সুবিধা লেখো।
উত্তর: (i) ঘর্ষণের জন্য আমরা হাঁটতে পারি। (ii) ঘর্ষণের জন্যই আমরা দেয়ালে পেরেক পুঁততে পারি বা পেন দিয়ে কাগজে লিখতে পারি।
ঘর্ষণ বলের দুটি অসুবিধা লেখো।
উত্তর: (i) ঘর্ষণের ফলে যন্ত্রপাতির ক্ষয় হয়। (ii) ঘর্ষণের ফলে শক্তির অপচয় হয়।
সাইফন ক্রিয়া কী?
উত্তর: বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সাহায্যে একটি উঁচু পাত্র থেকে তরলকে একটি নিচু পাত্রে স্থানান্তরিত করার পদ্ধতিকে সাইফন ক্রিয়া বলে।
বস্তুর ওজনের আপাত হ্রাস বলতে কী বোঝো?
উত্তর: কোনো বস্তুকে তরলে ডোবালে প্লবতার কারণে বস্তুর ওজন কমে গেছে বলে মনে হয়। ওজনের এই আপাত কমে যাওয়াকেই ওজনের আপাত হ্রাস বলে।
নিউটনের প্রথম গতিসূত্র থেকে কোন দুটি ধারণা পাওয়া যায়?
উত্তর: নিউটনের প্রথম গতিসূত্র থেকে (i) পদার্থের জাড্য এবং (ii) বলের সংজ্ঞা সম্পর্কে ধারণা পাওয়া যায়।
বলের ঘাত কাকে বলে?
উত্তর: কোনো বস্তুর ওপর একটি বড় মানের বল খুব অল্প সময়ের জন্য ক্রিয়া করলে, ওই বল এবং ক্রিয়াকালের গুণফলকে বলের ঘাত বলে।
বরফ জলে ভাসে কেন?
উত্তর: বরফের ঘনত্ব জলের ঘনত্বের চেয়ে কম হয়। তাই আর্কিমিডিসের নীতি অনুসারে বরফ জলে ভাসে।
টরিসেলির পরীক্ষায় পারদস্তম্ভের উচ্চতা কত ছিল?
উত্তর: টরিসেলির পরীক্ষায় পারদস্তম্ভের উচ্চতা ছিল ৭৬ সেমি।
লম্ব প্রতিক্রিয়া বল কী?
উত্তর: কোনো তলের ওপর একটি বস্তু থাকলে, বস্তুটি তলের ওপর একটি বল প্রয়োগ করে। নিউটনের তৃতীয় সূত্রানুসারে, তলটিও বস্তুর ওপর লম্বভাবে একটি সমান ও বিপরীত বল প্রয়োগ করে, যাকে লম্ব প্রতিক্রিয়া বল বলে।
কখন একটি বস্তু তরলে সম্পূর্ণ নিমজ্জিত অবস্থায় ভাসে?
উত্তর: যখন বস্তুর ঘনত্ব এবং তরলের ঘনত্ব সমান হয়, তখন বস্তুটি তরলে সম্পূর্ণ নিমজ্জিত অবস্থায় ভাসে।
১ কেজি ভরের বাটখারা হাতে ধরে রাখলে হাতে প্রযুক্ত বল কত?
উত্তর: প্রযুক্ত বল হবে বাটখারার ওজনের সমান, অর্থাৎ প্রায় ১ × ৯.৮ = ৯.৮ নিউটন।
রচনাধর্মী প্রশ্ন (Broad Questions)
-
* আর্কিমিডিসের নীতিটি বিবৃত ও ব্যাখ্যা করো। একটি লোহার পেরেক জলে ডুবে যায় কিন্তু লোহার তৈরি বিশাল জাহাজ জলে ভাসে কেন?
উত্তর:
নীতি: কোনো বস্তুকে স্থির তরল বা গ্যাসীয় পদার্থে আংশিক বা সম্পূর্ণভাবে ডোবালে বস্তুটির ওজনের আপাত হ্রাস ঘটে। এই হ্রাস বস্তু দ্বারা অপসারিত তরল বা গ্যাসীয় পদার্থের ওজনের সমান হয়।
ব্যাখ্যা: একটি বস্তুকে তরলে ডোবালে তরল বস্তুটির ওপর একটি ঊর্ধ্বমুখী বল বা প্লবতা প্রয়োগ করে। এই প্লবতার মান বস্তু দ্বারা অপসারিত তরলের ওজনের সমান। এই ঊর্ধ্বমুখী বলের কারণেই বস্তুর ওজন কম বলে মনে হয়।
জাহাজ ভাসে কিন্তু পেরেক ডোবে কেন: একটি লোহার পেরেকের আয়তন কম হওয়ায় এটি খুব অল্প পরিমাণ জল সরাতে পারে। ফলে পেরেক দ্বারা অপসারিত জলের ওজন (প্লবতা) পেরেকের নিজস্ব ওজনের চেয়ে অনেক কম হয়। তাই পেরেকটি ডুবে যায়।
অন্যদিকে, জাহাজের গঠন এমনভাবে করা হয় যে তার ভেতরের বেশিরভাগ অংশই ফাঁপা থাকে। ফলে বিশাল আকার সত্ত্বেও জাহাজটি তার ওজনের সমান বা তার চেয়ে বেশি ওজনের জল অপসারণ করতে পারে। এক্ষেত্রে প্লবতার মান জাহাজের ওজনের সমান বা বেশি হওয়ায় জাহাজটি জলে ভেসে থাকতে পারে। -
তরলের চাপ কোন কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে তা একটি পরীক্ষার সাহায্যে দেখাও।
উত্তর: তরলের চাপ মূলত তরলের উচ্চতা (গভীরতা) এবং ঘনত্বের ওপর নির্ভর করে।
পরীক্ষা: একটি লম্বা প্লাস্টিকের বোতল নিয়ে তার গায়ে বিভিন্ন উচ্চতায় (ওপরে, মাঝে ও নীচে) তিনটি সমান আকারের ছিদ্র করা হলো। এবার বোতলটিকে জল দিয়ে পূর্ণ করলে দেখা যাবে, সবচেয়ে নীচের ছিদ্র দিয়ে জল সবচেয়ে দূরে গিয়ে পড়ছে, মাঝের ছিদ্র দিয়ে তার চেয়ে কম দূরে এবং ওপরের ছিদ্র দিয়ে সবচেয়ে কাছে পড়ছে।
সিদ্ধান্ত: যেহেতু নীচের ছিদ্রের ক্ষেত্রে জলের উচ্চতা সবচেয়ে বেশি, তাই সেখানে চাপও সবচেয়ে বেশি, ফলে জল দূরে গিয়ে পড়ছে। এটি প্রমাণ করে যে, তরলের চাপ তার উচ্চতা বা গভীরতার ওপর নির্ভর করে (গভীরতা বাড়লে চাপ বাড়ে)।
আবার, একই উচ্চতায় দুটি ভিন্ন পাত্রে জল ও গাঢ় নুনজল নিয়ে পরীক্ষা করলে দেখা যাবে, নুনজলের পাত্রের ছিদ্র দিয়ে জল বেশি বেগে বেরোচ্ছে। কারণ নুনজলের ঘনত্ব বেশি হওয়ায় তার চাপও বেশি। -
ঘর্ষণ বল কী? ঘর্ষণ বলের সুবিধা ও অসুবিধাগুলি লেখো। ঘর্ষণ কমানোর দুটি উপায় উল্লেখ করো।
উত্তর:
ঘর্ষণ বল: যখন একটি বস্তু অন্য একটি বস্তুর সংস্পর্শে থেকে গতিশীল হয় বা হওয়ার চেষ্টা করে, তখন দুটি বস্তুর স্পর্শতলে গতির বিরুদ্ধে যে বলের সৃষ্টি হয়, তাকে ঘর্ষণ বল বলে।
সুবিধা:- ঘর্ষণের জন্যই আমরা মাটিতে হাঁটতে বা দৌড়াতে পারি।
- গাড়ির চাকায় ব্রেক কষে ঘর্ষণের মাধ্যমেই গাড়ি থামানো হয়।
- আমরা পেন বা পেনসিল দিয়ে কাগজে লিখতে পারি।
- ঘর্ষণের ফলে যন্ত্রপাতির বিভিন্ন অংশ ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
- ঘর্ষণের বিরুদ্ধে কাজ করতে গিয়ে শক্তির অপচয় হয়।
- ঘর্ষণের ফলে তাপ উৎপন্ন হয়ে যন্ত্রের ক্ষতি হতে পারে।
- দুটি তলের মধ্যে তেল, গ্রিজ বা মবিল জাতীয় পিচ্ছিলকারক পদার্থ (lubricant) ব্যবহার করা।
- চাকা বা বল-বিয়ারিং ব্যবহার করে বিসর্প ঘর্ষণকে আবর্ত ঘর্ষণে রূপান্তরিত করা।
-
টরিসেলির পরীক্ষাটি বর্ণনা করো। এই পরীক্ষা থেকে কী সিদ্ধান্তে আসা যায়?
উত্তর:
পরীক্ষা: বিজ্ঞানী ইভানজেলিস্টা টরিসেলি প্রায় ১ মিটার লম্বা এবং এক মুখ বন্ধ একটি কাচনলকে পারদ দ্বারা পূর্ণ করেন। এরপর নলটির খোলা মুখ আঙুল দিয়ে বন্ধ করে একটি পারদপূর্ণ পাত্রের মধ্যে উল্টো করে ডোবান এবং আঙুল সরিয়ে নেন।
তিনি লক্ষ্য করেন যে, নলের ভেতরের পারদ কিছুটা নীচে নেমে এসে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় (প্রায় ৭৬ সেমি) স্থির হয়ে যায়। নলের ওপরে পারদবিহীন যে শূন্যস্থান তৈরি হয়, তাকে 'টরিসেলির শূন্যস্থান' বলে।
ব্যাখ্যা ও সিদ্ধান্ত: পাত্রের পারদের ওপর বায়ুমণ্ডল নিচের দিকে চাপ প্রয়োগ করছে। এই চাপের কারণেই নলের ভেতরের পারদ স্তম্ভ একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় দাঁড়িয়ে থাকে। নলের ভেতরের ৭৬ সেমি উঁচু পারদ স্তম্ভ যে চাপ প্রয়োগ করে, তা বাইরের বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান।
এই পরীক্ষা থেকে নিম্নলিখিত সিদ্ধান্তে আসা যায়:- বায়ুর চাপ আছে।
- স্বাভাবিক অবস্থায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপের মান সমুদ্রপৃষ্ঠে প্রায় ৭৬ সেমি (বা ৭৬০ মিমি) উঁচু পারদস্তম্ভের চাপের সমান।
-
* চাপ ও ঘাতের মধ্যে পার্থক্য লেখো। একটি ভোঁতা ছুরির চেয়ে ধারালো ছুরি দিয়ে ফল কাটা সহজ কেন?
উত্তর:
চাপ ও ঘাতের পার্থক্য:বিষয় চাপ (Pressure) ঘাত (Thrust) সংজ্ঞা একক ক্ষেত্রফলে প্রযুক্ত লম্ব বল। কোনো তলের ওপর প্রযুক্ত মোট লম্ব বল। প্রকৃতি এটি একটি স্কেলার রাশি। এটি এক প্রকার বল, তাই এটি ভেক্টর রাশি। একক SI একক পাস্কাল (Pa) বা \(N/m^2\)। SI একক নিউটন (N)। সম্পর্ক \(\text{চাপ} = \frac{\text{ঘাত}}{\text{ক্ষেত্রফল}}\) \(\text{ঘাত} = \text{চাপ} \times \text{ক্ষেত্রফল}\)
ধারালো ছুরি দিয়ে ফল কাটা সহজ কেন: \(\text{চাপ} = \frac{\text{বল}}{\text{ক্ষেত্রফল}}\)। এই সমীকরণ অনুযায়ী, প্রযুক্ত বল স্থির থাকলে ক্ষেত্রফল যত কম হবে, চাপের মান তত বেশি হবে। একটি ধারালো ছুরির প্রান্তের ক্ষেত্রফল ভোঁতা ছুরির তুলনায় অনেক কম থাকে। তাই একই পরিমাণ বল প্রয়োগ করলে ধারালো ছুরি ফলের ওপর অনেক বেশি চাপ সৃষ্টি করে। এই উচ্চ চাপের ফলেই ধারালো ছুরি দিয়ে সহজে ফল কাটা যায়।