- প্রথম জিনিসটি আপনাকে জানতে হবে তা হল বিনামূল্যে পতন বলে বিবেচিত হয়।
- দ্বিতীয়ত, অভিকর্ষের কারণে ত্বরণের ধারণাটি বুঝুন।
- পরিশেষে, বিনামূল্যে পতনে একটি শরীরের চূড়ান্ত গতি গণনা করার সূত্রটি বিবেচনা করুন।
✅ বিনামূল্যে পতনের প্রকারের আন্দোলন | সেরা ব্যাখ্যা? পদার্থবিদ্যা
https://www.youtube.com/watch?v=it8qb20BkC8
বিনামূল্যে পতনের ধারণা
https://www.youtube.com/watch?v=bwpcMSoLgEs
বিনামূল্যে পতন কি?
মুক্ত পতনের কথা উল্লেখ করার সময়, আমরা সেই ধরণের আন্দোলনের কথা উল্লেখ করছি যা একটি দেহ যখন কোনও ধরণের বাহ্যিক শক্তির অধীন না হয় তখন সঞ্চালিত হয়। এর মানে হল যে যদি একটি বস্তু একটি পৃষ্ঠের উপর বিশ্রামে থাকে এবং তার উপর কোন বল প্রয়োগ করা হয় না, কিছুক্ষণ পরে এটি মাধ্যাকর্ষণ বলের কারণে নীচের দিকে যেতে শুরু করবে।
বিনামূল্যে পতন এবং তার উদাহরণ কি?
মুক্ত পতন হল একটি বস্তুর গতিবিধি যখন এটি শুধুমাত্র মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। বস্তুটি বায়ু ঘর্ষণ মত কোনো প্রতিরোধী শক্তি অনুভব করে না। এর মানে হল, বাহ্যিক শক্তির অনুপস্থিতিতে, একটি অবাধে পতনশীল বস্তু ত্বরান্বিত হবে যতক্ষণ না এটি টার্মিনাল বেগে পৌঁছায়। টার্মিনাল বেগ হল সর্বাধিক গতি যা একটি বস্তু বিনামূল্যে পতনে পৌঁছাতে পারে। কারণ গতি বাড়ার সাথে সাথে বাতাসের ঘর্ষণ শক্তি বৃদ্ধি পায়, যা অবশেষে বস্তুটিকে আর ত্বরান্বিত হতে বাধা দেয়।
মুক্ত পতনের একটি সাধারণ উদাহরণ হল একটি বিল্ডিং বা একটি বিমান থেকে ছিটকে পড়া একটি বস্তু। মুক্ত পতনের আরেকটি রূপ হল একজন মহাকাশচারী যিনি মহাকাশে আছেন, যেকোনো গ্রহ বা মহাকাশীয় বস্তু থেকে অনেক দূরে।
ফ্রি পতন কি এবং এর সূত্র কি?
মুক্ত পতন হল একটি বস্তুর উল্লম্ব আন্দোলন যা মাধ্যাকর্ষণ ব্যতীত কোন শক্তি দ্বারা প্রভাবিত হয় না। অতএব, মুক্ত পতনের সূত্রটি হল: vf = vi + gt যেখানে vf হল চূড়ান্ত বেগ (বস্তুটি পড়ে যাওয়ার পরে), vi হল প্রাথমিক বেগ (বস্তুটি পড়ে যাওয়ার আগে), g হল অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ এবং t হল যে সময় অতিবাহিত হয়েছে.
বিনামূল্যে পতনের মধ্যে Y এর অর্থ কী?
y মুক্ত পতনে বস্তুর উল্লম্ব গতির প্রতিনিধিত্ব করে। বস্তুটি নিম্নমুখী হওয়ার সাথে সাথে অভিকর্ষের কারণে এর উল্লম্ব গতি বৃদ্ধি পায়। y বস্তুর ত্বরণকেও উপস্থাপন করে, যা অভিকর্ষের সমান।
বিনামূল্যে পতন কি?
মুক্ত পতনকে স্থানের মধ্য দিয়ে একটি বস্তুর গতিবিধি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যেখানে শুধুমাত্র মাধ্যাকর্ষণ শক্তি কাজ করে। এর মানে হল যে মুক্ত পতনের একটি বস্তু অন্য কোন শক্তির সম্মুখীন হয় না, যেমন বায়ু বা পৃষ্ঠ ঘর্ষণ। ফলস্বরূপ, মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে মুক্ত পতনের একটি বস্তু ক্রমাগত ত্বরান্বিত হয়।
মুক্ত পতন হল পদার্থবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ ধারণা, যেহেতু এটি আমাদেরকে মহাকাশে বস্তুর গতিবিধি এবং তাদের উপর মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব বুঝতে দেয়। তদ্ব্যতীত, মুক্ত পতন হল গতিশীল দেহের মেকানিক্স অধ্যয়নের ভিত্তি, যেহেতু আমরা পদার্থবিজ্ঞানে যে আন্দোলনগুলি অধ্যয়ন করি তার অনেকগুলিকে মুক্ত পতনের আন্দোলনে সরল করা যেতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, যখন আমরা একটি বলকে বাতাসে নিক্ষেপ করি, তখন আমরা বায়ুর ঘর্ষণ এবং বলের গতিতে এর প্রভাবকে উপেক্ষা করতে পারি এবং বলের গতিকে মুক্ত পতনে বলে মনে করতে পারি। এইভাবে, আমরা বলের গতিবিধি আরও ভালভাবে বুঝতে পারি এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারি যে এটি কোথায় অবতরণ করবে।
কিভাবে বিনামূল্যে পতন ঘটবে?
যখন একটি বস্তু অবাধ পতনে থাকে, তখন তার উপর কোন অনুভূমিক শক্তি কাজ করে না। বস্তুর উপর কাজ করে একমাত্র বল হল মাধ্যাকর্ষণ বল, যা এটিকে মাটির দিকে উল্লম্বভাবে পড়ে।
মাধ্যাকর্ষণ বল হল একটি আকর্ষণীয় বল যা যেকোনো জোড়া বিশাল বস্তুর মধ্যে বিদ্যমান। এই বল বস্তুর ভরের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যকার দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি বাতাসে ভাসতে না গিয়ে মাটির দিকে পড়ার জন্য দায়ী।
অভিকর্ষ বলের কারণে যে ত্বরণ হয় তাকে মহাকর্ষীয় ত্বরণ বলে। সমস্ত বস্তু, তাদের ভর নির্বিশেষে, একটি অভিন্ন মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে একই মহাকর্ষীয় ত্বরণ অনুভব করে। পৃথিবীতে, মহাকর্ষীয় ত্বরণ প্রায় 9,8 m/s2। এর মানে হল যে এক মিটার উচ্চতা থেকে যে কোনও বস্তুর মাটিতে আঘাত করার ঠিক আগে 9,8 মিটার/সেকেন্ড চূড়ান্ত বেগ হবে।
মুক্ত পতনে একটি বস্তুর চূড়ান্ত গতি নির্ভর করে কেবলমাত্র এটি যে উচ্চতা থেকে নামানো হয়েছে তার উপর। এটির চূড়ান্ত বেগে পৌঁছতে যে সময় লাগে তা সমস্ত বস্তুর জন্য সমান, তাদের ভর নির্বিশেষে। এর কারণ হল অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ সব বস্তুর জন্যই সমান।
উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি এক মিটার উচ্চতা থেকে একটি বল ফেলেন তবে এটি প্রায় 0,5 সেকেন্ডের মধ্যে তার চূড়ান্ত বেগে পৌঁছাবে। আপনি যদি একই উচ্চতা থেকে একটি টেবিল ড্রপ করেন তবে এটি প্রায় 0,5 সেকেন্ডের মধ্যে তার চূড়ান্ত বেগে পৌঁছাবে। যদিও টেবিলে বলের থেকে অনেক বেশি ভর রয়েছে, উভয় বস্তুই একই ত্বরণ অনুভব করে এবং তাই একই চূড়ান্ত বেগে পৌঁছায়।
বিনামূল্যে পতনের আইন কি?
মুক্ত পতনের নিয়মগুলি বলে যে, ঘর্ষণ বা গতির প্রতিরোধের অনুপস্থিতিতে, সমস্ত বস্তু একই গতিতে পড়বে। এই আইনগুলি গ্যালিলিও গ্যালিলি দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল এবং এরিস্টটলীয় দর্শনে তাদের উত্স রয়েছে, যা মনে করেছিল যে ভারী বস্তুগুলি হালকা বস্তুর চেয়ে দ্রুত পড়েছিল। যাইহোক, গ্যালিলিও আবিষ্কার করেছিলেন যে এটি সত্য নয় এবং প্রতিরোধের অনুপস্থিতিতে সমস্ত বস্তু একই গতিতে পড়বে। মুক্ত পতনের নিয়মগুলি হল:
1. ঘর্ষণ বা গতির প্রতিরোধের অনুপস্থিতিতে সমস্ত বস্তু একই গতিতে পড়ে।
2. মুক্ত পতনে একটি বস্তুর গতি সময়ের সাথে সাথে বৃদ্ধি পায় এবং এই ত্বরণ ধ্রুবক থাকে।
3. মুক্ত পতনে একটি বস্তু দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্বটি অতিবাহিত সময়ের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক।
গ্যালিলিও একটি টাওয়ার থেকে পড়ে যাওয়া বস্তু নিয়ে তার পরীক্ষা-নিরীক্ষা থেকে এই আইনগুলি তৈরি করেছিলেন। তার একটি পরীক্ষায়, গ্যালিলিও একটি পাহাড়ের চূড়া থেকে বিভিন্ন আকারের দুটি বল ফেলেছিলেন এবং লক্ষ্য করেছিলেন যে তারা একই সময়ে মাটিতে আঘাত করে। এই পরীক্ষা এবং এর মত অন্যদের থেকে, গ্যালিলিও অনুমান করেছিলেন যে সমস্ত বস্তু একই গতিতে পড়ে, তাদের ভর নির্বিশেষে। তিনি এমন পরীক্ষা-নিরীক্ষাও করেছিলেন যেখানে তিনি সময়ের ফাংশন হিসাবে একটি মুক্ত-পতনশীল বস্তুর দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্ব পরিমাপ করেছিলেন এবং দেখতে পান যে দূরত্বটি সময়ের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক।
সাধারণভাবে, মুক্ত পতনের নিয়মগুলি বলে যে, ঘর্ষণ বা প্রতিরোধের অনুপস্থিতিতে, সমস্ত বস্তু একই গতিতে পড়ে। এই আইনগুলি গ্যালিলিওর পরীক্ষা-নিরীক্ষার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা দেখিয়েছে যে মুক্ত পতনে একটি বস্তু দ্বারা ভ্রমণের গতি এবং দূরত্ব সময়ের সাথে সমানুপাতিক।
বিনামূল্যে পতনের পরিণতি কি?
মুক্ত পতন হল একটি বস্তুর স্বাভাবিক গতিবিধি যখন এটি অভিকর্ষ বল দ্বারা প্রভাবিত হয় না। মাধ্যাকর্ষণ শক্তির অনুপস্থিতিতে, একটি অবাধে পতনশীল বস্তু কোন ত্বরণ অনুভব করবে না, এবং তাই তার স্থির গতি বজায় রাখবে। যাইহোক, মহাকর্ষের উপস্থিতিতে, একটি অবাধে পতনশীল বস্তু মাধ্যাকর্ষণ শক্তির সমান একটি ত্বরণ অনুভব করবে। এর কারণ হল বস্তুর ভর এটিকে গতির প্রতিরোধ করে, এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তি ক্রমাগত বস্তুর উপর একটি নিম্নমুখী বল প্রয়োগ করে, যার ফলে এটি নীচের দিকে ত্বরান্বিত হয়।
যখন একটি বস্তু অবাধ পতনে থাকে, তখন এটি যে ত্বরণের সম্মুখীন হয় তার কারণে এটি ভারী হওয়ার অনুভূতি অনুভব করে। এই ভারী অনুভূতিটি মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে বস্তুর উপর চাপ সৃষ্টি করে, যার ফলে এটি ত্বরান্বিত হয়। যদি একটি বস্তু যথেষ্ট উচ্চতা থেকে মুক্ত পতনে থাকে, তবে এটি এমন গতিতে পৌঁছাতে পারে যে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি বাতাসের প্রতিরোধের সমান। এই গতিকে বলা হয় টার্মিনাল গতি। টার্মিনাল বেগ বস্তুর ভর এবং আকৃতি, সেইসাথে বাতাসের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।
আপনি কিভাবে বিনামূল্যে পতন এড়াতে পারেন?
বিনামূল্যে পতন এড়াতে বিভিন্ন উপায় আছে. প্রথমটি হল প্যারাসুট ব্যবহার করা। একটি প্যারাসুট আপনার পতন ধীর করতে সাহায্য করতে পারে এবং আপনাকে নিরাপদে অবতরণ করতে দেয়। অবাধ পতন এড়াতে আরেকটি উপায় হল একটি উঁচু বস্তু থেকে লাফ দেওয়া, যেমন একটি ভবন বা সেতু। এটি আপনার পতনকে ধীর করতেও সাহায্য করবে। আপনি যদি একটি উঁচু বস্তু থেকে লাফ দেন, নিশ্চিত করুন যে আপনি একটি খোলা জায়গায় লাফ দিচ্ছেন এবং আপনার পথে কোন বাধা নেই।
