ঘর্ষণ বল কি অসংরক্ষণশীল বল? ব্যাখ্যা কর।
Share
Join ProshnoUttor today! Ask, answer, and share knowledge—earn points, revenue, and rewards while learning with a global community. Sign up now and start your journey!
Welcome back to ProshnoUttor! Log in to explore, contribute, and earn rewards while learning with our global community. Let’s get started!
Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link and will create a new password via email.
Please briefly explain why you feel this question should be reported.
Please briefly explain why you feel this answer should be reported.
Please briefly explain why you feel this user should be reported.
ঘর্ষণ বল হলো একটি অসংরক্ষণশীল বল, কারণ এটি কাজ করার সময় গতি শক্তি (kinetic energy) তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং সেই শক্তি কখনও ফিরে পাওয়া যায় না।
ঘর্ষণ বল কেন অসংরক্ষণশীল বল?
শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়:
যখন ঘর্ষণ বল কাজ করে, তখন বস্তুটির গতিশক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে পরিবেশে চলে যায়। এই তাপ শক্তি পুনরুদ্ধার করা সম্ভব নয়।
পথের উপর নির্ভর করে:
ঘর্ষণ বলের কাজ পথের উপর নির্ভর করে। যদি বস্তুটি বিভিন্ন পথ দিয়ে চলে, তাহলে ঘর্ষণ বলের কাজও পরিবর্তিত হবে।
শক্তি ক্ষয় হয়:
ঘর্ষণ বলের কারণে বস্তুটির গতি ধীরে ধীরে কমে যায় এবং সেই শক্তি তাপ হিসেবে রূপান্তরিত হয়ে যায়। এটি পুনরায় কাজে লাগানো যায় না।
উদাহরণ:
বই স্লাইড করা: একটি বই যখন টেবিলের উপর স্লাইড করে, তখন ঘর্ষণ বইটির গতি কমিয়ে দেয় এবং তার গতি শক্তি তাপে রূপান্তরিত হয়।
গাড়ির ব্রেক: গাড়ির ব্রেক প্রয়োগ করার সময় ঘর্ষণ বল গতি কমিয়ে দেয় এবং গতির শক্তি তাপে পরিণত হয়।
সংক্ষেপে:
ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল, কারণ এতে শক্তির কিছু অংশ তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে পরিবেশে চলে যায় এবং তা ফেরত পাওয়া যায় না।
ঘর্ষণ বল (Frictional Force) হলো একটি বল, যা দুটি বস্তুর মধ্যে গতি বাধাগ্রস্ত করে। এটি অসংরক্ষণশীল বল (Non-conservative force) কারণ:
ঘর্ষণ বল কেন অসংরক্ষণশীল বল?
শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়:
ঘর্ষণ কাজ করার সময় গতি শক্তি (kinetic energy) তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
এই তাপ শক্তি ফিরে পাওয়া যায় না।
পথের উপর নির্ভর করে:
ঘর্ষণ বলের কাজ পথ অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়।
সংরক্ষণশীল বল (যেমন, গুরত্বাকর্ষণ বল) পথের উপর নির্ভর করে না।
শক্তি ক্ষয় হয়:
ঘর্ষণের কারণে বস্তুটির গতি ধীরে ধীরে কমে যায় এবং শক্তি তাপের মধ্যে চলে যায়।
উদাহরণ:
বই স্লাইড করা: একটি বই টেবিলের উপর স্লাইড করলে, ঘর্ষণ বইটির গতি কমিয়ে দেয় এবং গতির শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
গাড়ির ব্রেক: গাড়ির ব্রেক প্রয়োগ করার সময় ঘর্ষণ গতি কমিয়ে দেয় এবং গতির শক্তি তাপে পরিণত হয়।
সংক্ষেপে:
ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল, কারণ এতে শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে পরিবেশে চলে যায়, যা ফিরে পাওয়া যায় না।
ঘর্ষণ বল (Frictional Force) হলো একটি বল, যা দুটি বস্তুর মধ্যে আপেক্ষিক গতি প্রতিরোধ করতে কাজ করে। যখন দুটি বস্তু একে অপরের সাথে ঘর্ষণ করে, তখন ঘর্ষণ বল তাদের চলাচলকে বাধা দেয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি বইকে টেবিলের উপর স্লাইড করলে, বইটি টেবিলের সাথে ঘর্ষণ সৃষ্টি করে, যা বইটির গতি কমাতে সাহায্য করে।
ঘর্ষণ বল সাধারণত একটি অসংরক্ষণশীল বল (Non-conservative force)। আসুন, আমরা বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করি কেন এটি একটি অসংরক্ষণশীল বল:
ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল কেন?
যতটুকু শক্তি কাজে লাগানো হয়, ততটুকু ফিরে আসে না:
ঘর্ষণ বল কাজ করার সময় কিছু শক্তি তাপ শক্তি হিসেবে রূপান্তরিত হয়ে যায়, এবং এই তাপ শক্তি পরিবেশে ছড়িয়ে যায়। তাই এই শক্তি পুনরুদ্ধার করা সম্ভব হয় না। অন্যদিকে, সংরক্ষণশীল বল যেমন গুরত্বাকর্ষণ বল, শক্তির কোন ক্ষতি করে না এবং শক্তি পুনরুদ্ধার করা সম্ভব।
ঘর্ষণ বলের কাজ নির্ভর করে পথের উপর:
ঘর্ষণ বলের কাজ শুধুমাত্র স্থান পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে না, বরং বস্তুটির চলাচলের পথের উপরও নির্ভর করে। অর্থাৎ, ঘর্ষণ বলের কাজ স্থানান্তরের পথ অনুযায়ী পরিবর্তিত হতে পারে, যা একটি অসংরক্ষণশীল বলের বৈশিষ্ট্য।
উচ্চতা পরিবর্তন বা শক্তির সংরক্ষণ হয় না:
যখন ঘর্ষণ বল কাজ করে, তখন এই বলের কারণে যন্ত্রের গতিশক্তি (kinetic energy) কোনো নতুন শক্তিতে রূপান্তরিত হয় না, বরং তা তাপ শক্তিতে পরিণত হয়। এর মানে হলো, ঘর্ষণ শক্তির মাধ্যমে কোনো শক্তির সংরক্ষণ ঘটেনা, যা অসংরক্ষণশীল বলের একটি মূল বৈশিষ্ট্য।
উদাহরণ:
ধরা যাক, একটি গাড়ি রাস্তার উপর চলতে চলতে যখন ব্রেক প্রয়োগ করা হয়, তখন ঘর্ষণ বল কাজ করে এবং গাড়ির গতির শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এই তাপ শক্তি পরিবেশে চলে যায় এবং তা পুনরুদ্ধার করা সম্ভব নয়।
সংক্ষেপে:
ঘর্ষণ বল হলো একটি অসংরক্ষণশীল বল, কারণ এটি কাজ করার সময় শক্তির কিছু অংশ তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং সেই তাপ শক্তি ফিরে পাওয়া সম্ভব হয় না।
সংরক্ষণশীল বল (যেমন গুরত্বাকর্ষণ বল) শক্তি রূপান্তরের পরে শক্তিকে পুনরুদ্ধার করতে পারে, কিন্তু ঘর্ষণ বল এটি করতে পারে না।
ঘর্ষণ বল (Frictional Force) হলো একটি বল, যা দুটি বস্তুর মধ্যে আপেক্ষিক গতি প্রতিরোধ করতে কাজ করে। যখন দুটি বস্তু একে অপরের সাথে ঘর্ষণ করে, তখন তাদের মধ্যে শক্তির কিছু ক্ষতি হয় এবং সেই শক্তি সাধারণত তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি বইকে টেবিলের উপর ঠেলা দিলে, বইটি টেবিলের সঙ্গে ঘর্ষণ তৈরি করে এবং এর গতি কমে যায়।
এখন, আমরা দেখতে পারি কেন ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল (Non-conservative Force)।
ঘর্ষণ বল কেন একটি অসংরক্ষণশীল বল?
শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়:
ঘর্ষণ বল কাজ করার সময়, বস্তুটির গতিশক্তি (kinetic energy) হারিয়ে যায় এবং তা তাপ শক্তিতে পরিণত হয়। একে শক্তির ক্ষতি বলা হয়, কারণ এই তাপ শক্তি পরিবেশে চলে যায় এবং ফিরে আসতে পারে না। অর্থাৎ, ঘর্ষণ বলের ফলে কাজ হওয়া শক্তি কখনোই সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা যায় না।
উদাহরণস্বরূপ, একটি স্লাইডিং বই যখন থামে, তখন বইটির গতিশক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং তা ফেরত পাওয়া যায় না।
পথের উপর নির্ভর করে:
ঘর্ষণ বলের কাজ শুধুমাত্র বস্তুটির অবস্থান বা অবস্থা অনুযায়ী নয়, বরং পথের উপরও নির্ভর করে। অর্থাৎ, ঘর্ষণ বলের কাজ সেই পথে নির্ভর করবে, যেখানে বস্তুটি চলেছে। যদি দুইটি আলাদা পথের মধ্যে বস্তুটি চলে, তাহলে ঘর্ষণ বলের কাজও আলাদা হবে।
অন্যদিকে, সংরক্ষণশীল বল (যেমন, গুরত্বাকর্ষণ বল) শক্তি যেভাবে কাজ করেছে, তাতে সেই শক্তি ফেরত পাওয়া যায় এবং তা পথের উপর নির্ভর করে না।
গতি ধীর হতে থাকে এবং শক্তি ক্ষয় হয়:
যখন কোনো বস্তু ঘর্ষণের কারণে থেমে যায়, তখন তার গতিশক্তি ধীরে ধীরে কমে যায়। এই শক্তির কিছু অংশ তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে পরিবেশে ছড়িয়ে যায়। এর মানে হলো, ঘর্ষণ বল কখনোই শক্তিকে পুনরুদ্ধার করতে পারে না, যা একটি অসংরক্ষণশীল বলের বৈশিষ্ট্য।
অসংরক্ষণশীল বলের কার্যকারিতা:
ঘর্ষণ বলের কাজ সম্পূর্ণরূপে ফেরত পাওয়া সম্ভব নয়, কারণ এটি একটি অসংরক্ষণশীল বল। যখন কোনো বস্তু ঘর্ষণ বলের মাধ্যমে চলতে থাকে, তখন তার শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে পরিবেশে চলে যায় এবং সেই শক্তি পুনরায় কাজে লাগানো যায় না।
উদাহরণ:
উদাহরণ ১:
ধরা যাক, একটি বই টেবিলের উপর দিয়ে স্লাইড হচ্ছে। যখন বইটি স্লাইড করে, তখন টেবিলের সাথে ঘর্ষণ সৃষ্টি হয়, যা বইটির গতি কমিয়ে দেয় এবং বইটি কিছু সময় পর থেমে যায়। এখানে বইটির গতিশক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে পরিবেশে চলে যায় এবং এটি ফিরে পাওয়া যায় না।
উদাহরণ ২:
এছাড়া, যখন একটি গাড়ি ব্রেক প্রয়োগ করে থামে, তখন ঘর্ষণ বল কাজ করে এবং গাড়ির গতির শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে পরিবেশে ছড়িয়ে যায়। আবার এই তাপ শক্তি পুনরুদ্ধার করা সম্ভব নয়।
সংক্ষেপে:
ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল, কারণ এটি কাজ করার সময় শক্তির কিছু অংশ তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং এই তাপ শক্তি পরিবেশে চলে যায়, যা ফেরত পাওয়া সম্ভব নয়।
সংরক্ষণশীল বল যেমন গুরত্বাকর্ষণ বল, শক্তি রূপান্তরের পরে শক্তিকে ফেরত নিতে পারে, কিন্তু ঘর্ষণ বল এটি করতে পারে না।
ঘর্ষণ বলের কাজ পথের উপর নির্ভর করে, এটি একটি অস্থির শক্তি রূপান্তরের প্রক্রিয়া যা পরিবেশে চলে যায়।
ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল। এটি বোঝার জন্য আমাদের প্রথমে জানতে হবে সংরক্ষণশীল এবং অসংরক্ষণশীল বল কী, এবং তারপর ঘর্ষণ বলের বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ করে দেখতে হবে কেন এটি অসংরক্ষণশীল। চলো, এটি সহজভাবে, পাঠ্যবইয়ের মতো বুঝি, যেন তুমি ক্লাসে শিক্ষকের কাছ থেকে শিখছো।
সংরক্ষণশীল এবং অসংরক্ষণশীল বল কী?
সংরক্ষণশীল বল: এমন একটি বল, যার কাজ বা শক্তি পথের ওপর নির্ভর করে না, শুধু শুরু এবং শেষ বিন্দুর ওপর নির্ভর করে। এই বলের কাজের ফলে যান্ত্রিক শক্তি (গতিশক্তি + বিভব শক্তি) সংরক্ষিত থাকে।
উদাহরণ: মাধ্যাকর্ষণ বল, স্থিতিস্থাপক বল (স্প্রিং-এর বল)।
বৈশিষ্ট্য:
কাজ পথ-নিরপেক্ষ। যেমন, একটি পাথরকে পাহাড়ের উপরে যেকোনো পথে তুললে মাধ্যাকর্ষণের কাজ একই হবে।
শক্তি তাপ বা অন্য রূপে নষ্ট হয় না; এটি গতিশক্তি এবং বিভব শক্তির মধ্যে রূপান্তরিত হয়।
বন্ধ পথে (যেখানে শুরু এবং শেষ বিন্দু একই) কাজ শূন্য।
অসংরক্ষণশীল বল: এমন একটি বল, যার কাজ পথের ওপর নির্ভর করে এবং যার কারণে যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষিত থাকে না। এই বলের কাজের ফলে শক্তি তাপ, শব্দ বা অন্য রূপে নষ্ট হয়।
উদাহরণ: ঘর্ষণ বল, বায়ু প্রতিরোধ।
বৈশিষ্ট্য:
কাজ পথের ওপর নির্ভর করে।
শক্তি তাপ বা অন্য রূপে রূপান্তরিত হয়, যা পুনরুদ্ধার করা যায় না।
বন্ধ পথে কাজ শূন্য হয় না।
ঘর্ষণ বল কেন অসংরক্ষণশীল?
ঘর্ষণ বলকে অসংরক্ষণশীল বলা হয় কারণ এটি সংরক্ষণশীল বলের বৈশিষ্ট্য পূরণ করে না। নিচে এর কারণগুলো ব্যাখ্যা করা হলো:
কাজ পথের ওপর নির্ভর করে:
ঘর্ষণ বলের কাজ নির্ভর করে বস্তুটি কোন পথে চলছে তার ওপর। যদি তুমি একটি বাক্স মেঝেতে টেনে নিয়ে যাও, তবে দীর্ঘ পথে ঘর্ষণ বেশি কাজ করবে এবং বেশি শক্তি নষ্ট হবে। কিন্তু সংরক্ষণশীল বলের ক্ষেত্রে (যেমন মাধ্যাকর্ষণ) পথ যাই হোক, কাজ একই থাকে।
উদাহরণ: ধরো, তুমি একটি বাক্সকে ১ মিটার সোজা টেনে নিয়ে গেলে ঘর্ষণের কাজ একরকম। কিন্তু যদি ঘুরিয়ে ২ মিটার পথে নিয়ে যাও, তবে ঘর্ষণ বেশি কাজ করবে। এটি সংরক্ষণশীল বলের বিপরীত।
শক্তি নষ্ট হয়:
ঘর্ষণ বলের কারণে বস্তুর যান্ত্রিক শক্তি (গতিশক্তি বা বিভব শক্তি) তাপ, শব্দ বা অন্য রূপে রূপান্তরিত হয়। এই শক্তি আর পুনরুদ্ধার করা যায় না।
উদাহরণ: তুমি যদি একটি বাক্স মেঝেতে ঠেলো, তবে ঘর্ষণের কারণে মেঝে ও বাক্স গরম হয় এবং শক্তি তাপ হিসেবে নষ্ট হয়। এটি মাধ্যাকর্ষণ বলের মতো নয়, যেখানে শক্তি বিভব শক্তি বা গতিশক্তির মধ্যে রূপান্তরিত হয়।
বন্ধ পথে কাজ শূন্য নয়:
সংরক্ষণশীল বলের ক্ষেত্রে, যদি একটি বস্তু একটি বন্ধ পথে (শুরু এবং শেষ বিন্দু একই) চলে, তবে কাজ শূন্য হয়। কিন্তু ঘর্ষণ বলের ক্ষেত্রে এটি ঘটে না।
উদাহরণ: ধরো, তুমি একটি বাক্স মেঝেতে টেনে একটি বৃত্তাকার পথে ঘুরিয়ে আবার একই জায়গায় ফিরিয়ে আনলে। ঘর্ষণ বল সবসময় বাক্সের গতির বিপরীতে কাজ করবে, তাই মোট কাজ শূন্য হবে না। এটি প্রমাণ করে ঘর্ষণ অসংরক্ষণশীল।
বাস্তব জীবনের উদাহরণ
ধরো, তুমি একটি সাইকেল চালাচ্ছো। তুমি যখন প্যাডেল করা বন্ধ করো, তখন ঘর্ষণ বল (চাকা ও রাস্তার মধ্যে) এবং বায়ু প্রতিরোধের কারণে সাইকেল ধীরে ধীরে থেমে যায়। তোমার দেওয়া শক্তি তাপ ও শব্দে রূপান্তরিত হয়, যা আর ফিরে পাওয়া যায় না। এটি ঘর্ষণের অসংরক্ষণশীল প্রকৃতি দেখায়।
তুলনা করো মাধ্যাকর্ষণের সাথে: তুমি যদি একটি বল উপরে ছুঁড়ো, তবে এটি উঠে আবার নিচে আসে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তিকে গতিশক্তি থেকে বিভব শক্তিতে এবং আবার গতিশক্তিতে রূপান্তর করে, কোনো শক্তি নষ্ট হয় না।
গাণিতিকভাবে বোঝা (সহজভাবে)
পাঠ্যবইয়ে বলা হয়, একটি বল সংরক্ষণশীল কিনা তা বোঝার জন্য আমরা দেখি এটি কোনো বিভব শক্তি থেকে উৎপন্ন কিনা। ঘর্ষণ বলের ক্ষেত্রে:
ঘর্ষণ বল কোনো বিভব শক্তি থেকে আসে না। এটি পৃষ্ঠের প্রকৃতি এবং বস্তুর গতির ওপর নির্ভর করে।
ঘর্ষণের কাজ = ঘর্ষণ বল × দূরত্ব। এই কাজ পথের দৈর্ঘ্যের ওপর নির্ভর করে, যা অসংরক্ষণশীল বলের বৈশিষ্ট্য।
উপসংহার
ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল কারণ:
এর কাজ পথের ওপর নির্ভর করে।
এটি যান্ত্রিক শক্তিকে তাপ বা শব্দে রূপান্তর করে, যা পুনরুদ্ধার করা যায় না।
বন্ধ পথে এর কাজ শূন্য হয় না।
এটি কোনো বিভব শক্তি থেকে উৎপন্ন হয় না।
সহজ কথায়: ঘর্ষণ বল যেন একটা শক্তি-চোর! তুমি যতই কাজ করো, ঘর্ষণ শক্তিকে তাপে বা শব্দে নষ্ট করে দেয়, আর তুমি সেই শক্তি ফিরে পাও না। এজন্যই ঘর্ষণ বল অসংরক্ষণশীল। মাধ্যাকর্ষণের মতো সংরক্ষণশীল বলের ক্ষেত্রে শক্তি হারায় না, বরং এক রূপ থেকে আরেক রূপে যায়।