SOURCE: Theoretical Content from Internet & Video Content from সমগ্র শিক্ষা মিসন (পূর্ব মেদিনীপুর)
Units & Dimensions – একক ও মাত্রা
একক (Units) কি ?
যে আদর্শ পরিমাণের সাথে তুলনা করে কোনো ভৌত রাশিকে পরিমাপ করা হয় তাকে, পরিমাপের একক বলা হয়।
মাত্রা (Dimensions) কি ?
কোনো ভৌত রাশিতে উপস্থিত মৌলিক রাশিগুলোর সূচককে রাশিটির মাত্রা বলে।
মাত্রা সমীকরণ
মাত্রা সমীকরণ হলো এমন গাণিতিক সমীকরণ, যার সহায়তায় কোনো গাণিতিক রাশির মাত্রা প্রকাশ করা যায়। কোন ভৌত রাশিতে উপস্থিত মৌলিক রাশিগুলোর সূচককে ঐ রাশিটির মাত্রা বলে। আর যে সমীকরণের সাহায্যে কোন রাশির মাত্রা প্রকাশ করা হয়ে থাকে তাকে মাত্রা সমীকরণ বলে।
রাশির প্রেক্ষিতে মাত্রা সমীকরণ এরকম হতে পারে:
- বল, [F] = [MLT−2]
- কাজ, [W] = [ML2T−2]
- ক্ষমতা, [p] = [ML2T−3]
- শক্তি, [E] = [ML2T−2]
- ঘনত্ব, [ρ] = [ML−3]
- চাপ, [p] = [ML−1T−2]
- তাপ, [Q] = [ML2T−2]
- তাপ ধারণ ক্ষমতা, [C] = [ML2T−2θ−1]
কোনো ভৌতরাশিতে (Physical quantities) মূল রাশিগুলি কীভাবে উপস্থিত থাকে তা ওই রাশির মাত্রা (Dimensions) নির্ধারণ করে ।
সংজ্ঞা : কোনো ভৌতরাশিতে (Physical quantities) গুণ বা ভাগের মাধ্যমে উপস্থিত বিভিন্ন মৌলিক রাশিগুলির চিহ্নের উপযুক্ত ঘাত সমন্বিত সাংকেতিক রাশিমালাকে ওই ভৌতরাশির মাত্রা (Dimensions) বলে ।
সকল ভৌতরাশির মাত্রা সাধারণত দৈর্ঘ্যের চিহ্ন [L], ভরের চিহ্ন [M] এবং সময়ের চিহ্ন [T] দ্বারা প্রকাশ করা হয় । [ভৌতরাশি] বললে ওই ভৌতরাশির মাত্রা বোঝায় ।
মাত্রীয় সংকেত : মাত্রার সাহায্যে কোনো ভৌতরাশিকে প্রকাশ করলে তাকে ওই ভৌতরাশির মাত্রীয় সংকেত বলে ।
কয়েকটি ভৌতরাশির মাত্রীয় সংকেত (Dimensional Formulae of some physical quantities) :
(i) [ক্ষেত্রফল] = [দৈর্ঘ্য] x [প্রস্থ] = [দৈর্ঘ্য2 ] = [L2]
Area = [L] × [L] = [L2]
(ii) [আয়তন] = [দৈর্ঘ্য3] = [L3]
Volume = length × length × length = [L3]
(iii) [ঘনত্ব] = [ভর] / [আয়তন] = [M][L3]=[ML−3]
Density = mass volume = ML3 = [L3]
(iv) [বেগ] = [সরণ] / [সময়] = [L][T] = [LT−1]u = ?
Velocity = distance time = [L][T] = [LT^-1]
(v) [ত্বরণ] = [বেগ] / [সময়] = [LT−1][T] = [LT−2]
Acceleration = velocity time = [LT−1][T] = [LT−2]
(vi) [ভরবেগ] = [ভর] x [বেগ] = [M] x [LT-1] = [MLT-1]
(vii) [বল] = [ভর] x [ত্বরণ] = [M] x [LT-2] = [MLT-2]
Force = mass × acceleration = [M][L][T−2] = [MLT−2]
(viii) [কার্য] = [বল] x [সরণ] = [MLT-2] x [L] = [ML2T-2]
Work = Force × distance = [MLT−2] × [L] = [ML2T−2]
(ix) [ক্ষমতা] = [কার্য] / [সময়] = $[ML2T−2][T] = [ML2T−3]
Power = worktime = [ML2T−2][T] = [ML2T−3]
(x) [চাপ] = [বল] / [ক্ষেত্রফল] = [MLT−2][L2] = [ML−1T−2]
Pressure = Force area = [MLT−2][L2] = [ML−1T−2]
কোনো ভৌতরাশির মাত্রীয় সংকেত জানা থাকলে সহজেই রাশিটির একক লেখা সম্ভব । যেমন, আয়তনের মাত্রীয় সংকেত [L3] হওয়ায় এর SI একক মিটার3 (m3) বা ঘনমিটার । অনুরূপে বেগের মাত্রীয় সংকেত [LT-1] হওয়ায় এর SI একক মিটার/সেকেন্ড (ms-1) ।
এককহীন ভৌতরাশির মাত্রা থাকে না । এদের মাত্রীয় সংকেতকে [M0L0T0] এরূপ লেখা যায় । তবে বিশেষ ক্ষেত্রে মাত্রা ছাড়াও একক থাকতে পারে । যেমন রেডিয়ান এককে প্রকাশিত কোণের মাত্রা নেই ।
SOURCE: https://bn.wikipedia.org/wiki/মাত্রা_সমীকরণ
VIDEO CONTENT (PART 1)
সরণ, দ্রুতি ও বেগ
কোনো বস্তু বা বিন্দু একটি অবস্থান থেকে আরেকটি অবস্থানে স্থানান্তরিত হলে, প্রথম অবস্থান থেকে দ্বিতীয় অবস্থান অবধি ভেক্টরকে সরণ বলে।
সরণের পরিমাণ হলো দুটি অবস্থানের মধ্যবর্তী ন্যূনতম দূরত্ব, অর্থাৎ সরলরৈখিক দূরত্ব এবং সরণের দিক প্রথম অবস্থানটি থেকে দ্বিতীয় অবস্থানটির দিকে। যদি বস্তুটি সর্পিল গতিতে প্রথম অবস্থান থেকে দ্বিতীয় অবস্থানে যায়, তাহলে অতিক্রান্ত দূরত্ব সরণের থেকে দৈর্ঘ্যে বেশি। সরণকে s দ্বারা প্রকাশ করা হয়। (s, জার্মান শব্দ “Strecke” এর প্রথম letter থেকে নেয়া হয়েছে । )
সরণ একটি ভেক্টর রাশি। তাই ভেক্টর যোগের নীতি মেনে দুটি সরণকে যোগ করা যায়। অর্থাৎ বিন্দু A থেকে বিন্দু Bতে প্রথম সরণ a ও বিন্দু B থেকে C-তে দ্বিতীয় সরণ b হলে, মোট সরণ বিন্দু A থেকে বিন্দু C-তে সরণের সমতুল্য হবে এবং প্রথমে b ও পরে a পরিমাণ সরণ হলেও মোট সরণ একই হত।
ত্বরণ ও মন্দন
ত্বরণ কাকে বলে ?
কোনো বস্তুর বেগ যদি ক্রমশ বাড়তে থাকে , তবে সেই বস্তুর বেগের পরিবর্তনের হারকে ত্বরণ বলা হয় । অর্থাৎ একক সময়ে বেগের বৃদ্ধিকেই ত্বরণ বলা হয় ।
ত্বরণ = অতিক্রান্ত দূরত্ব / সময় ।
নির্দিষ্ট ত্বরণে গতিশীল কোন বস্তুর প্রারম্ভিক বেগ u এবং t সময় পরে চূড়ান্ত বেগ v হলে ঐ বস্তুর ত্বরণ f = বস্তুর বেগ বৃদ্ধি/অতিক্রান্ত সময়।
অর্থাৎ বস্তুর ত্বরণ, f = (v-u) / t
ত্বরণের একক কি ?
১) ত্বরণের S.I একক – মিটার প্রতি বর্গ সেকেন্ড (m s−2)
২) ত্বরণের C.G.S একক – সেন্টিমিটার প্রতি বর্গ সেকেন্ড (cm s−2)
৩) FPS পদ্ধতিতে ত্বরণের একক – ফুট/ সেকেন্ড²
৪) এম কে এস পদ্ধতিতে ত্বরণের একক মিটার/সেকেন্ড²
৫) ত্বরণের মাত্রা – L/T
তাৎক্ষণিক ত্বরণ কাকে বলে ?
কোনো মুহূর্তকে ঘিরে অতি অল্প সময় ব্যবধান সময়ের সাপেক্ষে বস্তুর বেগের পরিবর্তনের হারকে তাৎক্ষণিক ত্বরণ বলে।
অসম ত্বরণ কাকে বলে ?
যদি কোনো বস্তুর গতিকালে তার ত্বরণের মান বা দিক বা উভয়ই পরিবর্তিত হয় তবে সে ত্বরণকে অসম ত্বরণ বলে।
সুষম ত্বরণ কাকে বলে ?
কোনো বস্তুর বেগ যদি নির্দিষ্ঠ দিকে সবসময় একই হারে বাড়তে থাকে তাহলে সে ত্বরণকে সুষম ত্বরণ বা সমত্বরণ বলে ।
সমত্বরণ কাকে বলে ?
কোনো বস্তুর বেগ যদি নির্দিষ্ট দিকে সব সময় একই হারে বাড়তে থাকে, তাহলে সে ত্বরণকে সমত্বরণ বলে।
অসম ত্বরণ কাকে বলে ?
যদি কোনো বস্তুর গতিকালে তার ত্বরণের মান বা দিক বা উভয়ই পরিবর্তিত হয় তবে সে ত্বরণকে অসম ত্বরণ বলে।
মন্দন কাকে বলে ?
সময়ের সাথে সাথে কোনো বস্তুর বেগ হ্রাসের হারকে মন্দন বলা হয় ।
মন্দন কে ঋণাত্মক ত্বরণ বলা হয় এবং মন্দন একটি ভেক্টর রাশি ।
নির্দিষ্ট মন্দনে গতিশীল কোন বস্তুর প্রারম্ভিক বেগ u এবং t সময় পরে বেকমে বস্তুটির চূড়ান্ত বেগ v হলে,
অর্থাৎ, বস্তুটির মন্দন f = (u-v) / t
সুষম মন্দন কাকে বলে ?
কোনো বস্তুর বেগ যদি নির্দিষ্ট দিকে সবসময় একই হারে কমতে থাকে তাহলে সেই মন্দনকে সুষম মন্দন বা সমমন্দন বলে।
ত্বরণ ও মন্দনের পার্থক্য
ত্বরণ | মন্দন |
---|---|
কোনো বস্তুর বেগ যদি ক্রমশ বাড়তে থাকে , তবে সেই বস্তুর বেগের পরিবর্তনের হারকে ত্বরণ বলা হয় | সময়ের সাথে সাথে কোনো বস্তুর বেগ হ্রাসের হারকে মন্দন বলা হয় |
কোনো বস্তুর ত্বরণ হলে বস্তুটির বেগ বাড়তে থাকে | কোনো বস্তুর মন্দন হলে বস্তুটির বেগ কমতে থাকে |
ত্বরণ ধনাত্মক রাশি | মন্দন ঋণাত্মক রাশি |
গতি, রৈখিক গতি, দ্বিমাত্রিক গতি এবং ত্রিমাত্রিক গতি কাকে বলে?
গতি
সময় পরিবর্তনের সাথে সাথে যখন কোনো বস্তু তার অবস্থান পরিবর্তন ঘটে, তখন তাকে বলা হয় গতিশীল বস্তু। আর বস্তুর এই অবস্থান পরিবর্তনের ঘটনাকে বলা হয় গতি।
দিক নির্দেশনা অনুসারে গতিকে তিনটি ভাগে ভাগ করা হয়। যেমন-
- রৈখিক গতি বা এক মাত্রিক : সময় পরিবর্তনের সাথে সাথে যখন কোনো বস্তুর অবস্থান একটি সরল রেখা বরাবর ঘটে, বা যদি কোনো বস্তুর গতি দিক পরিবর্তন না করে তবে তাকে রৈখিক গতি বলা হয়।
- সমতলীয় গতি দ্বিমাত্রিক গতি : সময় পরিবর্তনের সাথে সাথে যখন কোনো বস্তুর অবস্থান কোনো সমতলের উপর পরিবর্তিত হতে থাকে, তখন তাকে সমতলীয় গতি বা দ্বিমাত্রিক গতি বলা হয়।
- স্থানিক গতি বা ত্রিমাত্রিক গতি : সময় পরিবর্তনের সাথে সাথে যখন কোনো বস্তুর অবস্থান যে কো কোনো দিক পরিবর্তিত হতে থাকে, তখন সেই বস্তুর গতিকে ত্রিমাত্রিক গতি বা স্থানিক গতি বলা হয়।
VIDEO CONTENT (PART 2)
VIDEO CONTENT (PART 3)