এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রের ৩য় অধ্যায় 'গতিবিদ্যা' বোর্ড পরীক্ষার জন্য অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ একটি অধ্যায়। বিশেষ করে সৃজনশীল প্রশ্নের (খ) নম্বর অর্থাৎ অনুধাবনমূলক প্রশ্নে শিক্ষার্থীরা প্রায়ই দ্বিধাদ্বন্দ্বে ভোগে। নিচে বোর্ড পরীক্ষায় বারবার আসা সেরা কয়েকটি অনুধাবনমূলক প্রশ্নের টু-দ্য-পয়েন্ট সমাধান তুলে ধরা হলো:
১. সমদ্রুতিতে চলমান বস্তুর ত্বরণ থাকতে পারে কি? ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: হ্যাঁ, সমদ্রুতিতে চলমান কোনো বস্তুর ত্বরণ থাকতে পারে। দ্রুতি একটি স্কেলার রাশি যা কেবল বেগের মান নির্দেশ করে, কিন্তু বেগ একটি ভেক্টর রাশি যার মান ও দিক উভয়ই রয়েছে। কোনো বস্তু যদি সমদ্রুতিতে বৃত্তাকার পথে ঘোরে, তবে প্রতি মুহূর্তে তার গতির দিক পরিবর্তিত হয়। আর বেগের দিকের এই পরিবর্তনের ফলেই বৃত্তের কেন্দ্রের দিকে একটি ত্বরণ সৃষ্টি হয়, যাকে কেন্দ্রমুখী ত্বরণ বলে। সুতরাং দ্রুতি সমান থাকলেও দিক পরিবর্তনের কারণে ত্বরণ সম্ভব।
২. প্রক্ষেপকের গতিপথ সর্বদা পরাবৃত্তাকার বা প্যারাবোলিক হয় কেন?
উত্তর: ভূপৃষ্ঠের অনুভূমিকের সাথে তির্যকভাবে নিক্ষিপ্ত বস্তুকে প্রক্ষেপক বা প্রাস বলে। প্রাসের গতির ক্ষেত্রে অনুভূমিক বরাবর কোনো অভিকর্ষজ ত্বরণ থাকে না ($g=0$), ফলে অনুভূমিক বেগ সর্বদা সমবেগ থাকে। কিন্তু উলম্ব বরাবর সার্বক্ষণিক নিচের দিকে ধ্রুব অভিকর্ষজ ত্বরণ ($g$) কাজ করে। এই দুই গতির সমীকরণ সমন্বয় করলে দেখা যায় উলম্ব সরণ অনুভূমিক সরণের বর্গের সমানুপাতিক ($y = ax - bx^2$), যা একটি পরাবৃত্তের আদর্শ সমীকরণ। তাই প্রক্ষেপকের গতিপথ সর্বদা পরাবৃত্তাকার হয়।
৩. শূন্যে নিক্ষিপ্ত কোনো বস্তুর সর্বোচ্চ উচ্চতায় ত্বরণ কত এবং কেন?
উত্তর: সোজা ওপরের দিকে নিক্ষিপ্ত বস্তুর সর্বোচ্চ উচ্চতায় পৌঁছানোর মুহূর্তে তার শেষবেগ শূন্য ($v=0$) হলেও ত্বরণ শূন্য হয় না। কারণ বস্তুর ওপর সার্বক্ষণিক পৃথিবীর অভিকর্ষ বল নিচের দিকে ক্রিয়াশীল থাকে। ফলে সর্বোচ্চ উচ্চতায়ও বস্তুটির ত্বরণ থাকে পৃথিবীর ধ্রুব অভিকর্ষজ ত্বরণ $g$ এর সমান (প্রায় $9.8 \text{ m/s}^2$) এবং এর দিক থাকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে।
৪. চলন্ত গাড়ি হঠাৎ ব্রেক কষলে আরোহী সামনের দিকে ঝুঁকে পড়েন কেন?
উত্তর: এটি ঘটে গতি জড়তার কারণে। গাড়িটি যখন গতিশীল থাকে, তখন আরোহীর সম্পূর্ণ শরীরও গাড়ির সাথে একই গতিপ্রাপ্ত হয়। কিন্তু হঠাৎ ব্রেক কষলে আরোহীর শরীরের নিচের অংশ গাড়ির সংলগ্ন থাকায় দ্রুত স্থির হয়, অথচ শরীরের উপরের অংশ গতি জড়তার কারণে তার আগের গতি বজায় রাখার চেষ্টা করে। ফলে আরোহী সামনের দিকে ঝুঁকে পড়েন।
উপসংহার ও রিভিশন টিপস
গতিবিদ্যা অধ্যায়ের অনুধাবনমূলক প্রশ্নে পুরো নম্বর পেতে হলে ব্যাখ্যার সাথে মূল বৈজ্ঞানিক সংজ্ঞা ও সমীকরণের সম্পর্কটি স্পষ্ট করে লিখতে হবে। নিয়মিত এই প্রশ্নগুলো রিভিশন দিলে পরীক্ষায় নির্ভুল উত্তর দেওয়া সম্ভব হবে।
Post a Comment