বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান ট্রেনের কেন্দ্রমুখী বল 🚂

যখন একটি ট্রেন বৃত্তাকার পথে ঘোরে, তখন এর উপর একটি কেন্দ্রমুখী বল (Centripetal Force) কাজ করে। এই বল ট্রেনটিকে বৃত্তাকার পথে ধরে রাখে। গতি বাড়লে এই বলের পরিবর্তন হয়। 🤔

কেন্দ্রমুখী বলের সূত্র 📝

কেন্দ্রমুখী বলের সূত্রটি হলো:

F = mv²/r

• F = কেন্দ্রমুখী বল (Centripetal Force)
• m = ট্রেনের ভর (mass)
• v = ট্রেনের বেগ (velocity/speed)
• r = বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ (radius)

গতির পরিবর্তনের প্রভাব 🚄💨

যদি ট্রেনের গতি দ্বিগুণ করা হয়, তাহলে বেগের (v) জায়গায় 2v বসাতে হবে।

নতুন কেন্দ্রমুখী বল, F' = m(2v)²/r = m(4v²)/r = 4(mv²/r) = 4F

সুতরাং, গতি দ্বিগুণ হলে কেন্দ্রমুখী বল 4 গুণ বৃদ্ধি পায়। 🎉

গণনার উদাহরণ 🧮

ধরা যাক, ট্রেনের ভর (m) = 1000 কেজি, বেগ (v) = 10 মিটার/সেকেন্ড, এবং ব্যাসার্ধ (r) = 100 মিটার।

তাহলে, প্রথম ক্ষেত্রে কেন্দ্রমুখী বল:

F = (1000 * 10²) / 100 = 100000 / 100 = 1000 নিউটন

যখন গতি দ্বিগুণ করা হলো (v = 20 মিটার/সেকেন্ড), তখন কেন্দ্রমুখী বল:

F' = (1000 * 20²) / 100 = 400000 / 100 = 4000 নিউটন

দেখা যাচ্ছে, কেন্দ্রমুখী বল 4 গুণ বেড়েছে। 📈

ফলাফল 🎯

অতএব, যখন বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান একটি ট্রেনের গতি দ্বিগুণ করা হয়, তখন ট্রেনটির কেন্দ্রমুখী বল 4 গুণ বৃদ্ধি পায়। ✅

বিষয়টিকে আরও সহজে বোঝার জন্য একটি টেবিল 📊

আশা করি, বিষয়টি এখন পরিষ্কার! 😊