নিউটনের গতিসূত্র

নিউটনের গতিসূত্র

    CLICK to see this post in English

    স্যার আইজ্যাক নিউটনের গতির সূত্র একটি ভৌত বস্তু এবং তার উপর কাজ করে এমন শক্তির মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করে। এই তথ্য বোঝা আমাদের আধুনিক পদার্থবিদ্যার ভিত্তি প্রদান করে।

নিউটনের প্রথম গতিসূত্র -----

      "বাইরে থেকে কোন বল প্রযুক্ত না করা হলে স্থির বস্তু চিরকাল স্থির থাকবে এবং সচল বস্তু চিরকাল সমগতিতে সরলরেখা বরাবর চলতে থাকবে।"

      প্রথম সুত্র থেকে বুঝতে পারি, যদি কোন বস্তুর গতির পরিবর্তন না হয়, তবে বস্তুটির ওপর কোন বল প্রযুক্ত হচ্ছে না অথবা বস্তুটির ওপর প্রযুক্ত বলগুলোর সমষ্টি শূন্য।

      অর্থাৎ,নিউটনের গতির প্রথম সূত্র, যা জড়তার সূত্র নামেও পরিচিত, বলে যে বিশ্রামে থাকা একটি বস্তু বিশ্রামে থাকবে এবং গতিশীল একটি বস্তু একটি ভারসাম্যহীন বল দ্বারা কাজ না করা পর্যন্ত একটি ধ্রুবক বেগের সাথে গতিশীল থাকবে। অন্য কথায়, নেট বল দ্বারা কাজ না করা পর্যন্ত একটি বস্তু তার গতির বর্তমান অবস্থায় থাকবে। এই সূত্রটি কখনও কখনও "জড়তার সুত্র" হিসাবেও উল্লেখ করা হয়। এটি বলে যে একটি বস্তু শুধুমাত্র তার গতির অবস্থা পরিবর্তন করবে যদি একটি নেট বল প্রয়োগ করা হয়। এই আইনটি ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের ভিত্তি এবং কীভাবে বস্তুগুলি নড়াচড়া করে এবং কীভাবে শক্তিগুলি তাদের গতিকে প্রভাবিত করে তা বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

💥নিউটনের গতির প্রথম সূত্র, যা জড়তার আইন নামেও পরিচিত, এর অনেক বাস্তব-জীবনের প্রয়োগ রয়েছে, কিছু উদাহরণ হল:

    সিট বেল্ট: গাড়ির সিট বেল্টগুলি হঠাৎ থামার বা সংঘর্ষের ক্ষেত্রে যাত্রীদের তাদের আসনে রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। কারণ সিট বেল্টের মতো ভারসাম্যহীন শক্তি দ্বারা কাজ না করলে যাত্রীরা গাড়ির মতো একই বেগে চলতে থাকবে।

    রোলার স্কেটিং: যখন একটি রোলার স্কেটার একটি সরল রেখায় চলে, তখন তারা সেই দিকে অগ্রসর হতে থাকবে যদি না ভারসাম্যহীন বল দ্বারা কাজ করা হয়, যেমন মাটি থেকে ঘর্ষণ বা স্কেটার মাটিতে ধাক্কা দেয়।

    এয়ারব্যাগ: গাড়ির এয়ারব্যাগগুলি সংঘর্ষের ক্ষেত্রে যাত্রীদের কুশন করার জন্য দ্রুত স্ফীত হয়। যেহেতু ভারসাম্যহীন বল দ্বারা কাজ না করা পর্যন্ত যাত্রীরা গাড়ির মতো একই গতিতে চলতে থাকবে, তাই এয়ারব্যাগগুলি যাত্রীদের ধীর গতিতে এবং আঘাত প্রতিরোধ করার জন্য একটি শক্তি প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

    বেসবল: যখন একটি বেসবল আঘাত করা হয়, তখন এটি আঘাতের দিকে অগ্রসর হতে থাকবে যদি না কোন ভারসাম্যহীন শক্তি যেমন বায়ু প্রতিরোধ বা মাধ্যাকর্ষণ শক্তি দ্বারা কাজ না করা হয়।

    শপিং কার্ট: যখন একটি শপিং কার্টকে ধাক্কা দেওয়া হয়, তখন এটি যে দিকে ধাক্কা দেওয়া হয়েছিল সেদিকে চলতে থাকবে যদি না কোনও ভারসাম্যহীন শক্তি দ্বারা কাজ করা হয়, যেমন মাটি থেকে ঘর্ষণ বা কার্ট কোনও বাধাকে আঘাত করে।

    বাচ্চাদের খেলনা: যখন একটি শিশু খেলনা গাড়ি বা ট্রেনের সাথে খেলবে, তখন এটি একটি সরল রেখায় চলতে থাকবে যদি না ভারসাম্যহীন শক্তি দ্বারা কাজ করা হয়, যেমন মাটি থেকে ঘর্ষণ বা শিশু খেলনাটিকে ধাক্কা দেয়।

এগুলি কয়েকটি উদাহরণ, নিউটনের গতির প্রথম সূত্র হল একটি মৌলিক নীতি যা বিশ্রামে বা গতিতে থাকা বস্তুর আচরণ ব্যাখ্যা করতে এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে এবং দৈনন্দিন জীবনে সেইসাথে অনেক প্রযুক্তিগত প্রয়োগে বল ও গতির সাথে জড়িত সমস্যাগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়।

নিউটনের দ্বিতীয় গতিসূত্র -----

দ্বিতীয় সূত্রানুযায়ী, "সময়ের সাথে কোন বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক এবং বল যে দিকে ক্রিয়া করে বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তন সেদিকেই ঘটে।"

$${\displaystyle \mathbf {F} ={\frac {\mathrm {d} \mathbf {p} }{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d(m} \mathbf {v)} }{\mathrm {d} t}}=m{\frac {\mathrm {d} \mathbf {v} }{\mathrm {d} t}}+\mathbf {v} {\frac {\mathrm {dm} }{\mathrm {d} t}}=m\mathbf {a} +\mathbf {v} {\frac {\mathrm {dm} }{\mathrm {d} t}}}$$

      অর্থাৎ, নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র বলে যে একটি বস্তুর ত্বরণ বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল নেট বলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং বস্তুর ভরের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। গাণিতিকভাবে, এটিকে F = ma হিসাবে উপস্থাপন করা হয়, যেখানে F হল নেট বল, m হল বস্তুর ভর এবং a হল বস্তুর ত্বরণ। এই সূত্রটি "ত্বরণের সুত্র" নামেও পরিচিত এবং বলে যে একটি বস্তুতে যত বেশি বল প্রয়োগ করা হবে, বস্তুর ত্বরণ তত বেশি হবে এবং বস্তুর ভর যত বেশি হবে, ত্বরণ তত কম হবে।

💥নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্রের অনেক বাস্তব-জীবনের প্রয়োগ রয়েছে, কিছু উদাহরণ হল:

   গাড়ির ত্বরণ: যখন একটি গাড়ির ইঞ্জিন একটি বল তৈরি করে, তখন বলের ক্রিয়াকলাপের কারণে গাড়িটি ত্বরিত হয় এবং সমান এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া হল গাড়িটি রাস্তার বিপরীতে ধাক্কা দেয়।

   স্কেটবোর্ডিং: যখন একজন স্কেটবোর্ডার তাদের পা দিয়ে মাটিতে ধাক্কা দেয়, তখন স্থল স্কেটবোর্ডারের উপর সমান এবং বিপরীত শক্তি প্রয়োগ করে, যার ফলে তারা ত্বরান্বিত হয়।

   রোলার কোস্টার: যখন একটি রোলার কোস্টার গাড়ি পাহাড়ের নিচে চলে যায়, তখন এটির উপর অভিকর্ষ বলের কারণে গতি লাভ করে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি যত বেশি, রোলার কোস্টার গাড়ির ত্বরণ তত বেশি।

   খেলাধুলা: ফুটবল এবং সকারের মতো খেলাগুলিতে, খেলোয়াড়রা একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে বা একটি নির্দিষ্ট গতিতে বল কিক করার জন্য প্রয়োজনীয় বল গণনা করতে নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র ব্যবহার করে।

   ব্রেকিং: যখন একটি যানবাহন ব্রেক করে, ব্রেকগুলি চাকার উপর একটি বল প্রয়োগ করে, যা রাস্তায় একটি বল প্রয়োগ করে। ব্রেকগুলিতে যত বেশি বল প্রয়োগ করা হবে, গাড়ির গতিবেগ তত বেশি হবে।

   তুষার লাঙ্গল: যখন একটি তুষার লাঙ্গল তুষারকে ঠেলে দেয়, তখন তুষার বর্ধিত ভরের কারণে অল্প পরিমাণের চেয়ে প্রচুর পরিমাণে তুষার সরাতে বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়।

এগুলি কয়েকটি উদাহরণ, নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র হল একটি মৌলিক নীতি যা গতিশীল বস্তুর আচরণ ব্যাখ্যা করতে এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে এবং দৈনন্দিন জীবনে সেইসাথে অনেক প্রযুক্তিগত প্রয়োগে বল ও গতির সাথে জড়িত সমস্যাগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়।

নিউটনের তৃতীয় গতিসূত্র -----

প্রত্যেক ক্রিয়ার সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে।

        নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র বলে যে কোনো মিথস্ক্রিয়ায়, বস্তু A দ্বারা বস্তু B এর উপর প্রয়োগ করা বল মাত্রায় সমান এবং A বস্তুর উপর B বস্তু দ্বারা প্রয়োগ করা বলের বিপরীতে। এই আইনটি "ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া" নামেও পরিচিত। একটি বস্তুতে প্রয়োগ করা প্রতিটি শক্তির জন্য, একটি সমান এবং বিপরীত শক্তি রয়েছে যা বল প্রয়োগকারী বস্তুর উপর কাজ করে। এই আইনটি বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ যে কীভাবে বস্তুগুলি ইন্টারঅ্যাক্ট করে এবং কীভাবে শক্তিগুলি একটি সিস্টেমের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়।

💥নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্রের অনেক বাস্তব-জীবনের প্রয়োগ রয়েছে, কিছু উদাহরণ হল:

   রকেট উৎক্ষেপন: রকেটগুলি রকেটের গতির বিপরীত দিকে রকেটের পিছনের দিক থেকে গরম গ্যাসগুলিকে বের করে দিয়ে কাজ করে। রকেটের বিরুদ্ধে ধাক্কা দেওয়া বহিষ্কৃত গ্যাসের বল হল ক্রিয়া, এবং সমান এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া হল রকেট এগিয়ে যাওয়া।

   সাঁতার কাটা: যখন একজন সাঁতারু তাদের বাহু এবং পা দিয়ে পানির বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয়, তখন পানি সাঁতারের উপর সমান এবং বিপরীত শক্তি প্রয়োগ করে, তাদের পানির মধ্য দিয়ে চালিত করে।

   বিমান: যখন একটি বিমানের ইঞ্জিন থ্রাস্ট তৈরি করে, তখন থ্রাস্টের ক্রিয়াকলাপের কারণে বিমানটি এগিয়ে যায় এবং সমান এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া হল ইঞ্জিনগুলি বাতাসের বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয়।

   বাইসাইকেল: যখন একজন সাইকেল চালক সাইকেলে প্যাডেল চালায়, তখন তারা প্যাডেলের উপর বল প্রয়োগ করে, যার ফলে সেই বলটি চাকার মধ্যে সঞ্চারিত হয়, যার ফলে চাকা ঘুরতে থাকে। তারপরে চাকাগুলি রাস্তায় সমান এবং বিপরীত শক্তি প্রয়োগ করে, সাইকেলটিকে সামনের দিকে চালিত করে।

   জাম্পিং: যখন একজন ব্যক্তি লাফ দেয়, তখন তারা তাদের পা দিয়ে মাটিতে ধাক্কা দেয়। ভূমি একটি সমান এবং বিপরীত শক্তি দিয়ে পিছনে ধাক্কা দেয়, ব্যক্তিকে বাতাসে প্ররোচিত করে।

এগুলি কয়েকটি উদাহরণ, নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র একটি মৌলিক নীতি যা গতিশীল বস্তুর আচরণ, দৈনন্দিন জীবনে এবং অনেক প্রযুক্তিগত প্রয়োগে ব্যাখ্যা করতে এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যবহৃত হয়।

💥  সংক্ষেপে, নিউটনের গতির সূত্র হল তিনটি ভৌত নিয়মের একটি সেট যা গতিশীল বস্তুর আচরণ বর্ণনা করে। প্রথম আইনটি বলে যে বিশ্রামে থাকা একটি বস্তু বিশ্রামে থাকবে এবং গতিশীল একটি বস্তু স্থির বেগের সাথে গতিতে থাকবে যদি না একটি ভারসাম্যহীন শক্তি দ্বারা কাজ করা হয়। দ্বিতীয় আইনটি বলে যে একটি বস্তুর ত্বরণ বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল নেট বলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং তার ভরের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। তৃতীয় আইন বলে যে প্রতিটি ক্রিয়ার জন্য একটি সমান এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে। এই আইনগুলি আধুনিক পদার্থবিদ্যা এবং প্রযুক্তিতে প্রাসঙ্গিক হতে চলেছে