অধ্যায় ১.২: স্পর্শ ছাড়া ক্রিয়াশীল বল
অধ্যায়ের সারসংক্ষেপ
এই অধ্যায়ে আমরা এমন কিছু বল সম্পর্কে জানব যা কাজ করার জন্য বস্তুদ্বয়ের মধ্যে সরাসরি স্পর্শের প্রয়োজন হয় না। এর মধ্যে প্রধান হল মহাকর্ষ বল ও স্থির তড়িৎ বল।
- মহাকর্ষ (Gravitation): এই বিশ্বের যেকোনো দুটি বস্তুকণা তাদের ভরের জন্য পরস্পরকে যে বল দ্বারা আকর্ষণ করে, তাকে মহাকর্ষ বলে। বিজ্ঞানী নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র অনুযায়ী, এই আকর্ষণ বলের মান বস্তুকণাদ্বয়ের ভরের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। সূত্রটি হল: \(F = G \frac{m_1 m_2}{d^2}\)।
- অভিকর্ষ (Gravity): পৃথিবী এবং অন্য যেকোনো বস্তুর মধ্যে যে মহাকর্ষ বল ক্রিয়া করে, তাকে অভিকর্ষ বা মাধ্যাকর্ষণ বলে। এই বলের প্রভাবে বস্তুর ওজন অনুভূত হয় এবং ওপর থেকে ছেড়ে দিলে বস্তু নীচে পড়ে।
- স্থির তড়িৎ বল (Electrostatic Force): দুটি আহিত বা চার্জযুক্ত বস্তুর মধ্যে যে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল ক্রিয়া করে, তাকে স্থির তড়িৎ বল বলে। ঘর্ষণের ফলে বস্তুতে তড়িৎ আধানের সৃষ্টি হয়। আধান দুই প্রকার - ধনাত্মক (+) ও ঋণাত্মক (-)। সমজাতীয় আধান পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত জাতীয় আধান পরস্পরকে আকর্ষণ করে।
- কুলম্বের সূত্র (Coulomb's Law): দুটি বিন্দু আধানের মধ্যে ক্রিয়াশীল তড়িৎ বলের মান আধানদ্বয়ের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
- তড়িৎ আবেশ (Electrostatic Induction): একটি আহিত বস্তুর উপস্থিতিতে কোনো নিস্তড়িৎ পরিবাহীর নিকটবর্তী প্রান্তে বিপরীত আধান এবং দূরবর্তী প্রান্তে সম-আধানের আবিষ্ট হওয়ার ঘটনাকে তড়িৎ আবেশ বলে।
গুরুত্বপূর্ণ বহুবিকল্পীয় প্রশ্ন (MCQ)
মহাকর্ষ সূত্রের প্রবক্তা কে?
উত্তর: (খ) নিউটন
\(F = G \frac{m_1 m_2}{d^2}\) সূত্রে G হল -
উত্তর: (খ) মহাকর্ষীয় ধ্রুবক
* দুটি বস্তুর মধ্যে দূরত্ব দ্বিগুণ করলে মহাকর্ষ বলের মান হবে -
উত্তর: (গ) এক-চতুর্থাংশ
পৃথিবী ও কোনো বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ বলকে কী বলে?
উত্তর: (গ) অভিকর্ষ
অভিকর্ষজ ত্বরণ (g)-এর মান কোথায় সবচেয়ে বেশি?
উত্তর: (ক) মেরু অঞ্চলে
চাঁদে কোনো বস্তুর ওজন পৃথিবীতে তার ওজনের প্রায় -
উত্তর: (ঘ) ১/৬ গুণ
* সমজাতীয় তড়িৎ আধান পরস্পরকে কী করে?
উত্তর: (খ) বিকর্ষণ করে
তড়িৎ আধান কয় প্রকার?
উত্তর: (খ) দুই প্রকার
শুকনো চুলে চিরুনি আঁচড়ালে চিরুনিতে কোন বল সৃষ্টি হয়?
উত্তর: (গ) স্থির তড়িৎ বল
দুটি বিন্দু আধানের মধ্যে ক্রিয়াশীল বলের সূত্র কে আবিষ্কার করেন?
উত্তর: (ঘ) কুলম্ব
কাচকে রেশম দিয়ে ঘষলে কাচে কোন প্রকার আধান জন্মায়?
উত্তর: (খ) ধনাত্মক
SI পদ্ধতিতে G-এর একক কী?
উত্তর: (ক) \(N m^2 kg^{-2}\)
একটি নিস্তড়িৎ বস্তুতে থাকে -
উত্তর: (গ) সমান সংখ্যক প্রোটন ও ইলেকট্রন
পরমাণুর কেন্দ্রকে কী বলে?
উত্তর: (গ) নিউক্লিয়াস
বস্তুর ভরের পরিবর্তন না করে তাদের মধ্যবর্তী দূরত্ব অর্ধেক করলে মহাকর্ষ বল হবে -
উত্তর: (ঘ) চারগুণ
মহাকর্ষ বল হল এক প্রকার -
উত্তর: (ক) আকর্ষণধর্মী বল
SI পদ্ধতিতে আধানের একক কী?
উত্তর: (গ) কুলম্ব
কোনো পরমাণু থেকে ইলেকট্রন বেরিয়ে গেলে সেটি কোন আধানে আহিত হয়?
উত্তর: (খ) ধনাত্মক
পৃথিবীর মুক্তিবেগের মান কত?
উত্তর: (খ) ১১.২ কিমি/সেকেন্ড
দুটি আধানের মধ্যে দূরত্ব কমালে তাদের মধ্যে ক্রিয়াশীল তড়িৎ বল -
উত্তর: (ক) বাড়ে
নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র কাদের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য?
উত্তর: (গ) বিশ্বের যেকোনো দুটি বস্তুকণার ক্ষেত্রে
আকাশে বিদ্যুৎ চমকানোর কারণ কী?
উত্তর: (ক) মেঘে মেঘে ঘর্ষণ (এবং তার ফলে সৃষ্ট স্থির তড়িৎ)
তড়িৎ আবেশ প্রক্রিয়ায় আহিত বস্তুর কাছে কী ধরনের আধান আবিষ্ট হয়?
উত্তর: (খ) বিপরীত আধান
পৃথিবীর কেন্দ্রে অভিকর্ষজ ত্বরণের মান কত?
উত্তর: (গ) শূন্য
পরমাণুর নিস্তড়িৎ কণা কোনটি?
উত্তর: (গ) নিউট্রন
একটি বস্তুকে ওপর দিকে ছুঁড়ে দিলে তার গতিশক্তি ক্রমশ -
উত্তর: (খ) কমে
বায়ুশূন্য স্থানে একটি পালক ও একটি লোহার বলকে একসঙ্গে ফেললে কোনটি আগে মাটিতে পড়বে?
উত্তর: (গ) উভয়ই একসঙ্গে পড়বে
দুটি আধানযুক্ত বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ বল F। দূরত্ব অর্ধেক করলে বল হবে -
উত্তর: (গ) 4F
পরমাণুর কোন কণাটি স্থানান্তরিত হয়ে তড়িৎ আধান সৃষ্টি করে?
উত্তর: (গ) ইলেকট্রন
ওজন বাক্সে বাটখারাগুলির ভরের অনুপাত 5:2:2:1 রাখার কারণ হল -
উত্তর: (খ) যেকোনো ভর মাপা যায়
বস্তুর ওজন হল একটি -
উত্তর: (খ) ভেক্টর রাশি
মহাকর্ষ বলের পাল্লা কত?
উত্তর: (গ) অসীম
দুটি বস্তুর ভরের গুণফল দ্বিগুণ করলে মহাকর্ষ বল -
উত্তর: (খ) দ্বিগুণ হবে
একটি ধনাত্মক আধানে আহিত বস্তুতে থাকে -
উত্তর: (খ) প্রয়োজনের তুলনায় কম ইলেকট্রন
g-এর মান নির্ভর করে না কোনটির ওপর?
উত্তর: (গ) পতনশীল বস্তুর ভর
অবাধে পতনশীল বস্তুর সূত্র কে আবিষ্কার করেন?
উত্তর: (গ) গ্যালিলিও
কৃত্রিম উপগ্রহের ঘূর্ণনের জন্য প্রয়োজনীয় অভিকেন্দ্র বল জোগান দেয় -
উত্তর: (খ) মহাকর্ষ বল
একটি বস্তুকে চাঁদে নিয়ে গেলে তার কিসের পরিবর্তন হবে না?
উত্তর: (খ) ভর
EBONITE কথাটির অর্থ কী?
উত্তর: (খ) শক্ত রবার
তড়িৎ বল, মহাকর্ষ বলের তুলনায় -
উত্তর: (ক) অনেক বেশি শক্তিশালী
পরমাণুর মধ্যে ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘোরে কোন বলের প্রভাবে?
উত্তর: (খ) স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বল
দুটি বস্তুর মধ্যেকার মাধ্যম পরিবর্তন করলে কোন বলের মানের পরিবর্তন হয়?
উত্তর: (খ) তড়িৎ বল
SI পদ্ধতিতে g-এর মান প্রায় কত?
উত্তর: (খ) 9.8 মি/সে²
বস্তুর ওজন কোন দিকে ক্রিয়া করে?
উত্তর: (ক) পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে
যদি পৃথিবী হঠাৎ ঘোরা বন্ধ করে দেয়, তবে g-এর মান নিরক্ষীয় অঞ্চলে -
উত্তর: (ক) বাড়বে
একটি ঋণাত্মক আধানে আহিত বস্তুতে থাকে -
উত্তর: (খ) অতিরিক্ত ইলেকট্রন
নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র অনুযায়ী, দুটি বস্তুর আকর্ষণ বল নির্ভর করে -
উত্তর: (গ) ক ও খ উভয়ই
প্রোটনের আধানের প্রকৃতি কী?
উত্তর: (ক) ধনাত্মক
একটি বস্তুর ভর 10 কেজি হলে পৃথিবীতে তার ওজন কত?
উত্তর: (খ) 98 নিউটন ( \( W = mg = 10 \times 9.8 \) )
সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্ন (SAQ)
স্পর্শ ছাড়া ক্রিয়াশীল দুটি বলের উদাহরণ দাও।
উত্তর: মহাকর্ষ বল এবং স্থির তড়িৎ বল।
মহাকর্ষ ও অভিকর্ষের মধ্যে পার্থক্য কী?
উত্তর: মহাবিশ্বের যেকোনো দুটি বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ বল হল মহাকর্ষ। আর ওই দুটি বস্তুর একটি যদি পৃথিবী হয়, তবে সেই আকর্ষণ বলকে অভিকর্ষ বলে।
* নিউটনের মহাকর্ষ সূত্রটি বিবৃত করো।
উত্তর: মহাবিশ্বের প্রতিটি বস্তুকণা একে অপরকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষণ বলের মান বস্তুকণাদ্বয়ের ভরের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
সার্বজনীন মহাকর্ষীয় ধ্রুবক (G) কাকে বলে?
উত্তর: দুটি একক ভরের বস্তুকণা একক দূরত্বে থেকে পরস্পরকে যে বলে আকর্ষণ করে, তাকে সার্বজনীন মহাকর্ষীয় ধ্রুবক বলে।
অভিকর্ষজ ত্বরণ কাকে বলে?
উত্তর: অভিকর্ষ বলের প্রভাবে অবাধে پতনশীল কোনো বস্তুতে যে ত্বরণের সৃষ্টি হয়, তাকে অভিকর্ষজ ত্বরণ বলে।
তড়িৎ আধান বা চার্জ কী?
উত্তর: তড়িৎ আধান হল পদার্থের একটি ভৌত ধর্ম যার ফলে কোনো বস্তু অন্য বস্তুর ওপর তড়িৎ বল প্রয়োগ করে।
* কুলম্বের সূত্রটি লেখো।
উত্তর: দুটি বিন্দু আধানের মধ্যে ক্রিয়াশীল আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বলের মান আধান দুটির পরিমাণের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
তড়িৎ আবেশ কাকে বলে?
উত্তর: একটি আহিত বস্তুকে কোনো নিস্তড়িৎ পরিবাহীর কাছে আনলে পরিবাহীর নিকটবর্তী প্রান্তে বিপরীত আধান ও দূরবর্তী প্রান্তে সম-আধানের সঞ্চার হয়। এই ঘটনাকে তড়িৎ আবেশ বলে।
বস্তুর ওজন কোথায় শূন্য হয়?
উত্তর: পৃথিবীর কেন্দ্রে এবং মহাকাশে (যেখানে অভিকর্ষ বল নেই) বস্তুর ওজন শূন্য হয়।
দুটি বস্তুর প্রত্যেকটির ভর দ্বিগুণ এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বও দ্বিগুণ করা হলে, মহাকর্ষ বলের কী পরিবর্তন হবে?
উত্তর: বল অপরিবর্তিত থাকবে, কারণ \(F' = G \frac{(2m_1)(2m_2)}{(2d)^2} = G \frac{4m_1 m_2}{4d^2} = F\)।
CGS পদ্ধতিতে আধানের একক কী?
উত্তর: স্ট্যাটকুলম্ব বা e.s.u. (ইলেকট্রোস্ট্যাটিক ইউনিট)।
কোনো বস্তুকে কীভাবে ধনাত্মক আধানে আহিত করা হয়?
উত্তর: কোনো বস্তু থেকে এক বা একাধিক ইলেকট্রন সরিয়ে নিলে বস্তুটি ধনাত্মক আধানে আহিত হয়।
ভর ও ওজনের মধ্যে একটি পার্থক্য লেখো।
উত্তর: বস্তুর ভর একটি স্কেলার রাশি এবং ধ্রুবক, কিন্তু বস্তুর ওজন একটি ভেক্টর রাশি এবং স্থানভেদে এর মান পরিবর্তিত হয়।
G এবং g-এর মধ্যে সম্পর্ক কী?
উত্তর: সম্পর্কটি হল \(g = \frac{GM}{R^2}\), যেখানে g = অভিকর্ষজ ত্বরণ, G = মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, M = পৃথিবীর ভর, R = পৃথিবীর ব্যাসার্ধ।
আধানের সংরক্ষণ নীতি কী?
উত্তর: কোনো বিচ্ছিন্ন সংস্থার মোট আধান সর্বদা সংরক্ষিত বা ধ্রুবক থাকে। আধান সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, কেবল এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে স্থানান্তরিত করা যায়।
অবাধে পতনশীল বস্তু কাকে বলে?
উত্তর: কোনো বস্তুকে ওপর থেকে ছেড়ে দিলে যদি তা শুধুমাত্র অভিকর্ষ বলের প্রভাবে নীচে পড়তে থাকে, তবে সেই বস্তুকে অবাধে পতনশীল বস্তু বলে।
আমরা পৃথিবীপৃষ্ঠে থাকা দুটি বস্তুর মধ্যে মহাকর্ষ বল অনুভব করি না কেন?
উত্তর: বস্তু দুটির ভর পৃথিবীর ভরের তুলনায় অত্যন্ত নগণ্য হওয়ায় তাদের মধ্যে ক্রিয়াশীল মহাকর্ষ বলের মান এতই কম হয় যে তা অনুভূত হয় না।
আহিত বেলুন নিস্তড়িৎ দেয়ালে আটকে যায় কেন?
উত্তর: তড়িৎ আবেশের ফলে আহিত বেলুন নিস্তড়িৎ দেয়ালের নিকটবর্তী অংশে বিপরীত আধান আবিষ্ট করে এবং আকর্ষণের জন্য দেয়ালে আটকে যায়।
পরমাণু নিস্তড়িৎ হয় কেন?
উত্তর: পরমাণুতে ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটনের সংখ্যা এবং ঋণাত্মক আধানযুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান হওয়ায় পরমাণু সামগ্রিকভাবে নিস্তড়িৎ হয়।
মুক্তিবেগ কাকে বলে?
উত্তর: সর্বনিম্ন যে বেগে কোনো বস্তুকে ভূপৃষ্ঠ থেকে ওপরের দিকে ছুঁড়লে তা পৃথিবীর আকর্ষণ কাটিয়ে মহাশূন্যে চলে যায় এবং আর ফিরে আসে না, তাকে মুক্তিবেগ বলে।
যদি দুটি বিপরীতধর্মী আধানকে কাছাকাছি আনা হয়, তবে কী ঘটবে?
উত্তর: আধান দুটি পরস্পরকে আকর্ষণ করবে।
* বস্তুর ওজন ও ভরের মধ্যে সম্পর্ক কী?
উত্তর: বস্তুর ওজন (W) = বস্তুর ভর (m) × অভিকর্ষজ ত্বরণ (g), অর্থাৎ \(W=mg\)।
ঘর্ষণের ফলে কীভাবে বস্তু আহিত হয়?
উত্তর: দুটি বস্তুকে পরস্পর ঘষলে একটি বস্তু থেকে ইলেকট্রন অন্য বস্তুতে স্থানান্তরিত হয়। যে বস্তুটি ইলেকট্রন হারায় তা ধনাত্মক আধানে এবং যে বস্তুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে তা ঋণাত্মক আধানে আহিত হয়।
ওজনের SI একক কী?
উত্তর: ওজনের SI একক হল নিউটন (N), কারণ ওজন এক প্রকার বল।
গ্যালিলিওর পড়ন্ত বস্তুর পরীক্ষাটি কোন শহর থেকে করা হয়েছিল বলে শোনা যায়?
উত্তর: ইতালির পিসা শহরের হেলানো মিনার থেকে।
ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আধানের নামকরণ কে করেন?
উত্তর: বিজ্ঞানী বেঞ্জামিন ফ্রাঙ্কলিন।
স্থির তড়িৎ বল কি মাধ্যম-নিরপেক্ষ?
উত্তর: না, স্থির তড়িৎ বল দুটি আধানের মধ্যবর্তী মাধ্যমের প্রকৃতির ওপর নির্ভর করে।
ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন কাকে বলে?
উত্তর: কোনো পরমাণু ইলেকট্রন বর্জন করে ধনাত্মক আয়নে পরিণত হলে তাকে ক্যাটায়ন বলে, এবং ইলেকট্রন গ্রহণ করে ঋণাত্মক আয়নে পরিণত হলে তাকে অ্যানায়ন বলে।
খনিতে নামলে বা পাহাড়ে উঠলে বস্তুর ওজনের কী পরিবর্তন হয়?
উত্তর: খনিতে নামলে বা পাহাড়ে উঠলে উভয় ক্ষেত্রেই অভিকর্ষজ ত্বরণের মান কমে যায়, তাই বস্তুর ওজনও কমে।
একটি প্রোটন ও একটি ইলেকট্রনের মধ্যে কোন বল ক্রিয়া করে?
উত্তর: স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বল ক্রিয়া করে।
রচনাধর্মী প্রশ্ন (Broad Questions)
* নিউটনের মহাকর্ষ সূত্রটি লেখো এবং গাণিতিক রূপটি ব্যাখ্যা করো। G-কে সার্বজনীন ধ্রুবক বলা হয় কেন?
উত্তর:
সূত্র: মহাবিশ্বের প্রতিটি বস্তুকণা একে অপরকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষণ বলের মান বস্তুকণাদ্বয়ের ভরের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
গাণিতিক রূপ: যদি \(m_1\) ও \(m_2\) ভরের দুটি বস্তুকণা পরস্পর থেকে \(d\) দূরত্বে থাকে, তবে তাদের মধ্যে ক্রিয়াশীল মহাকর্ষ বল \(F = G \frac{m_1 m_2}{d^2}\)। এখানে \(G\) হল সার্বজনীন মহাকর্ষীয় ধ্রুবক।
সার্বজনীন ধ্রুবক বলার কারণ: G-এর মান বস্তুর প্রকৃতি, আকৃতি, পারিপার্শ্বিক মাধ্যম বা উষ্ণতার ওপর নির্ভর করে না। মহাবিশ্বের সকল স্থানে এর মান একই থাকে, তাই একে সার্বজনীন ধ্রুবক বলা হয়।তড়িৎ আধানের বৈশিষ্ট্যগুলি লেখো। একটি আহিত চিরুনি কীভাবে নিস্তড়িৎ কাগজের টুকরোকে আকর্ষণ করে তা তড়িৎ আবেশের সাহায্যে ব্যাখ্যা করো।
উত্তর:
তড়িৎ আধানের বৈশিষ্ট্য:
১. আধান দুই প্রকার: ধনাত্মক ও ঋণাত্মক।
২. সমজাতীয় আধান পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত জাতীয় আধান পরস্পরকে আকর্ষণ করে।
৩. আধানের সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলে, অর্থাৎ আধান সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, কেবল স্থানান্তর করা যায়।
চিরুনি ও কাগজের আকর্ষণ: শুকনো চুলে আঁচড়ানোর ফলে চিরুনি (ধরা যাক) ঋণাত্মক আধানে আহিত হয়। এই আহিত চিরুনিকে নিস্তড়িৎ কাগজের টুকরোর কাছে আনলে তড়িৎ আবেশ ঘটে। এর ফলে কাগজের টুকরোর যে প্রান্ত চিরুনির কাছে থাকে, সেখানে বিপরীত অর্থাৎ ধনাত্মক আধান আবিষ্ট হয় এবং দূরবর্তী প্রান্তে সম অর্থাৎ ঋণাত্মক আধান আবিষ্ট হয়। যেহেতু বিপরীত আধানের (কাগজের ধনাত্মক ও চিরুনির ঋণাত্মক) মধ্যে দূরত্ব কম, তাই তাদের আকর্ষণ বল সম-আধানের বিকর্ষণ বলের চেয়ে বেশি হয়। ফলে নিট আকর্ষণ বলের প্রভাবে কাগজের টুকরোগুলো চিরুনির দিকে আকৃষ্ট হয়।অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভর করে? মেরু অঞ্চলে g-এর মান সবচেয়ে বেশি এবং নিরক্ষীয় অঞ্চলে সবচেয়ে কম হয় কেন?
উত্তর:
অভিকর্ষজ ত্বরণ \(g = \frac{GM}{R^2}\) সূত্রানুযায়ী, এটি নির্ভর করে:
১. গ্রহের ভর (M) -এর ওপর।
২. গ্রহের ব্যাসার্ধ (R) -এর ওপর।
মানের তারতম্যের কারণ: পৃথিবী সম্পূর্ণ গোলাকার নয়, এর মেরু অঞ্চল কিছুটা চাপা এবং নিরক্ষীয় অঞ্চল স্ফীত। ফলে, পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে মেরু অঞ্চলের দূরত্ব (মেরু ব্যাসার্ধ) নিরক্ষীয় অঞ্চলের দূরত্বের (নিরক্ষীয় ব্যাসার্ধ) চেয়ে কম। যেহেতু \(g \propto \frac{1}{R^2}\), তাই যেখানে ব্যাসার্ধ (R) কম, সেখানে g-এর মান বেশি হয়। একারণে মেরু অঞ্চলে g-এর মান সর্বাধিক এবং নিরক্ষীয় অঞ্চলে g-এর মান সর্বনিম্ন হয়।* অবাধে পতনশীল বস্তু সংক্রান্ত গ্যালিলিওর সূত্র তিনটি লেখো। বায়ুশূন্য স্থানে একটি পালক ও একটি লোহার বলকে একই উচ্চতা থেকে ফেললে কী ঘটবে এবং কেন?
উত্তর:
গ্যালিলিওর সূত্র:
১. প্রথম সূত্র: একই উচ্চতা ও স্থির অবস্থা থেকে অবাধে পতনশীল সকল বস্তু সমান দ্রুততায় নীচে নামে।
২. দ্বিতীয় সূত্র: সময় বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে পতনশীল বস্তুর বেগও সমানুপাতিক হারে বাড়তে থাকে।
৩. তৃতীয় সূত্র: সময় বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে পতনশীল বস্তুর অতিক্রান্ত দূরত্ব সময়ের বর্গের সমানুপাতে বাড়ে।
পালক ও লোহার বলের পতন: বায়ুশূন্য স্থানে একটি পালক ও একটি লোহার বলকে একই উচ্চতা থেকে একসঙ্গে ফেললে তারা একই সময়ে মাটিতে পড়বে। কারণ, বায়ুশূন্য স্থানে কোনো বায়ুর বাধা থাকে না এবং উভয় বস্তুর ওপর শুধুমাত্র অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) ক্রিয়া করে, যা বস্তুর ভরের ওপর নির্ভরশীল নয়।কুলম্বের সূত্রের সঙ্গে নিউটনের মহাকর্ষ সূত্রের সাদৃশ্য ও বৈসাদৃশ্যগুলি লেখো।
উত্তর:
সাদৃশ্য:
১. উভয় সূত্রই দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক নিয়ম মেনে চলে।
২. উভয় বলই বস্তু বা আধানের সংযোগকারী সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে।
৩. উভয় ক্ষেত্রেই বলের ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া আছে।
বৈসাদৃশ্য:
১. মহাকর্ষ বল সর্বদা আকর্ষণধর্মী, কিন্তু তড়িৎ বল আকর্ষণ ও বিকর্ষণ উভয়ধর্মী হতে পারে।
২. মহাকর্ষ বল মাধ্যমের ওপর নির্ভর করে না, কিন্তু তড়িৎ বল মাধ্যমের ওপর নির্ভরশীল।
৩. মহাকর্ষ বলের তুলনায় তড়িৎ বল বহুগুণ বেশি শক্তিশালী।