লগইন করুন
আমাদের ওয়েবসাইটের সকল সুবিধা পেতে লগইন করুন
আপনার পছন্দের থিম বেছে নিন।

5 kg ভরের একটি বস্তু 5m উঁচু থেকে একটি পেরেকের উপর পড়লে পেরেকটি মাটির ভেতরে 10cm ঢুকে গেলো। মাটির গড় প্রতিরোধ চক্র নির্ণয় কর।
কাজের নীতি অনুসারে, কোনো বস্তুর উপর কৃত কাজ তার মোট শক্তির পরিবর্তনের সমান। এখানে, বস্তুর পতন এবং মাটিতে প্রবেশ করার সময় অভিকর্ষ বল কাজ করে এবং মাটির প্রতিরোধ বল কাজ করে।
বস্তুটি যখন 5m উঁচু থেকে পড়ে, তখন তার বিভব শক্তি হ্রাস পায়। বিভব শক্তি হ্রাসের পরিমাণ হলো:
ΔU = mgh
যেখানে:
ΔU = 5 kg × 9.8 m/s² × 5 m = 245 J
এই বিভব শক্তি দুটি কাজে রূপান্তরিত হয়:
ধরা যাক মাটির গড় প্রতিরোধ বল F এবং পেরেকটি মাটির ভেতরে d দূরত্ব (10 cm = 0.1 m) ঢোকে। তাহলে, মাটির প্রতিরোধ বল দ্বারা কৃত কাজ হলো:
W = Fd
যেহেতু প্রতিরোধ বল গতির বিপরীতে কাজ করে, তাই কৃত কাজ ঋণাত্মক হবে:
W = -Fd
বিভব শক্তির হ্রাস মাটির প্রতিরোধ বলের বিরুদ্ধে কৃত কাজের সমান হবে:
ΔU = -W
245 J = -(-Fd)
245 J = Fd
এখন আমরা F এর মান বের করতে পারি:
F = 245 J / d
F = 245 J / 0.1 m
F = 2450 N
যদি অভিকর্ষজ ত্বরণ g = 9.8 m/s² এর পরিবর্তে g ≈ 10 m/s² ধরা হয়, তবে:
ΔU = mgh = 5 kg × 10 m/s² × 5 m = 250 J
F = ΔU / d = 250 J / 0.1 m = 2500 N
বিকল্প B (2499N) এই মানের কাছাকাছি, সম্ভবত g এর মান 9.8 m/s² ধরায় সামান্য পার্থক্য হয়েছে।
মাটির গড় প্রতিরোধ চক্র প্রায় 2499N।
বিষয়টি আরও সহজে বোঝার জন্য একটি টেবিলের মাধ্যমে উপস্থাপন করা হলো:
| পরামিতি | প্রতীক | মান |
|---|---|---|
| বস্তুর ভর | m | 5 kg |
| উচ্চতা | h | 5 m |
| অভিকর্ষজ ত্বরণ | g | 9.8 m/s² |
| মাটিতে প্রবেশকৃত দূরত্ব | d | 0.1 m |
| বিভব শক্তি হ্রাস | ΔU | 245 J |
| মাটির গড় প্রতিরোধ বল | F | 2450 N (প্রায় 2499 N) |
সঠিক উত্তর: B. 2499N