সরল ছন্দিত গতিসম্পন্ন কোনো কণার বেগ শূণ্য হলে উহার ত্বরণ কী শূন্য হবে? ব্যাখ্যা কর।
সরল ছন্দিত গতিসম্পন্ন কোনো কণার বেগ শূণ্য হলে উহার ত্বরণ কী শূন্য হবে? 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.
না, বেগ শূন্য হলেও সরল ছন্দিত গতিসম্পন্ন কণার ত্বরণ শূন্য হবে না।
ব্যাখ্যা:
সরল ছন্দিত গতিতে কোনো কণা যখন চলতে থাকে, তখন এটি একটি নির্দিষ্ট বিন্দুর চারপাশে ছন্দময়ভাবে দুলতে থাকে। এই গতিতে কণাটির উপর একটি পুনরাবৃত্ত প্রতিসঞ্চালন বল (restoring force) ক্রিয়া করে, যা সর্বদা কণাটিকে সমান অবস্থানের দিকে ফেরত আনতে চায়। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী, এই বলের জন্যই কণার ত্বরণ ঘটে।
যখন কণা সর্বোচ্চ স্থানচ্যুতি বিন্দুতে থাকে (অর্থাৎ, ছন্দিত গতির একপ্রান্তে), তখন তার বেগ হয় শূন্য। কিন্তু ঐ অবস্থায় কণাটির উপর প্রতিসঞ্চালন বল সর্বাধিক হয়, ফলে ত্বরণও সর্বাধিক থাকে। অন্যদিকে, যখন কণা সমান অবস্থান অতিক্রম করে, তখন তার বেগ সর্বাধিক এবং ত্বরণ শূন্য হয়।
অতএব, কণার বেগ শূন্য হলেও, তার ত্বরণ শূন্য নাও হতে পারে। বিশেষ করে, সরল ছন্দিত গতিতে বেগ শূন্য হলে ত্বরণ সর্বাধিক হয়।
না, বেগ শূন্য হলেও সরল ছন্দিত গতিসম্পন্ন কণার ত্বরণ শূন্য হবে না।
ব্যাখ্যা:
সরল ছন্দিত গতি (Simple Harmonic Motion – SHM) হলো এমন একধরনের গতি, যেখানে কোনো কণা একটি নির্দিষ্ট ভারসাম্য বিন্দুর (mean position) চারপাশে দোলন করে এবং কণাটির উপর একটি বল ক্রিয়া করে, যা সর্বদা কণাটিকে ভারসাম্য বিন্দুর দিকে টেনে আনে। এই বলকে বলা হয় পুনরুদ্ধারকারী বল (restoring force)।
এই বলের মান স্থানচ্যুতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, অর্থাৎ:
F=−kx
এখানে,
F = পুনরুদ্ধারকারী বল,
k = বল ধ্রুবক (spring constant),
x = ভারসাম্য বিন্দু থেকে কণার স্থানচ্যুতি।
নিউটনের দ্বিতীয় গতিসূত্র অনুযায়ী,
F=ma⇒a=mF=−mkx
অর্থাৎ, ত্বরণ a স্থানচ্যুতির উপর নির্ভরশীল, বেগের উপর নয়।
বেগ এবং ত্বরণের সম্পর্ক:
সরল ছন্দিত গতিতে কণার বেগ ও ত্বরণের মান সবসময় এক নয়। নিচে বিভিন্ন অবস্থায় কণার বেগ ও ত্বরণের সম্পর্ক দেওয়া হলো:
এখানে A হলো সর্বোচ্চ স্থানচ্যুতি বা প্রশস্ততা (amplitude)।
অর্থাৎ: যখন কণা তার গতিপথের একেবারে প্রান্তে (অর্থাৎ x=±A) থাকে, তখন তার তাৎক্ষণিক বেগ v=0, কিন্তু স্থানচ্যুতি সর্বাধিক হওয়ার কারণে ত্বরণ a হয় সর্বাধিক।
উপসংহার:
সরল ছন্দিত গতিতে কোনো কণার বেগ শূন্য হলেও, তার ত্বরণ শূন্য হবে না। বরং, কণা যখন দোলনের চূড়ায় থাকে তখন তার বেগ শূন্য এবং ত্বরণ সর্বাধিক হয়।
সুতরাং, কণার বেগ শূন্য হলে উহার ত্বরণ শূন্য হবে না — এটি একটি সাধারণ ভুল ধারণা, কারণ ত্বরণ নির্ভর করে কণার অবস্থানের উপর, বেগের উপর নয়।