পদার্থবিজ্ঞান ব্যবহারিক: ঢালু তক্তা-র উপর গড়িয়ে দেওয়া পেন্সিলের গড় দ্রুতি নির্ণয়

পদার্থবিজ্ঞান ব্যবহারিক: ঢালু তক্তা-র উপর গড়িয়ে দেওয়া পেন্সিলের গড় দ্রুতি নির্ণয়।

৯ম-দশম শ্রেণি এবং এসএসসি পরিক্ষার্থী বন্ধুরা আজকে আমরা আলোচনা করব কিভাবে তোমরা ব্যবহারিক খাতায় এই পরীক্ষণটি লিখতে হবে। আশা রাখি পোস্টটি তোমাদের উপকারে আসবে এবং এবং ভাল লাগলে কমেন্ট করে আমাদের উৎসাহিত করবে।

পরীক্ষণের নাম

বিভিন্ন ঢালে অতিক্রান্ত একই দূরত্বের জন্য দ্রুতি বের করে লেখচিত্রের সাহায্যে ঢালের সাথে সম্পর্ক নির্ণয়।

তত্ত্ব ও সূত্র:

একক সময়ে কোনো বস্তুকণা যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে ঐ বস্তুকণার দ্রুতি বলে। অসমদ্রুতিতে চলমান কোনো বস্তুর অতিক্রান্ত মোট দূরত্বকে সময় দিয়ে ভাগ করলে প্রতি একক সময়ে যে অতিক্রান্ত দূরত্ব পাওয়া যায় তাকে গড় দ্রুতি বলে।

অর্থ্যাৎ গড় দ্রুতি = (অতিক্রান্ত দূরত্ব)/সময়

ঢালু তলের দৈর্ঘ্য Ɩ এবং ঐ দূরত্ব অতিক্রম করতে কোনো বস্তুর প্রয়োজনীয় সময় t এবং গড় দ্রুতি V হলে-

গড় দ্রুতি, V = Ɩ /t …………. (i)

যন্ত্রপাতি: 

১। একটি সমতল বেঞ্চ/তক্তা,

২। একটি মিটার স্কেল,

৩। স্টপ ওয়াচ বা থামা ঘড়ি,

৪। সিলিন্ডার আকারের কলম (যা গড়িয়ে পড়তে পারে),

৫। তিনটি বই।

কাজের ধারা:

১. একটি সমতল বেঞ্চ/তক্তা নিয়ে তার দৈর্ঘ্যটি (l) একটি মিটার স্কেলের সাহায্য মেপে নিই। এই দৈর্ঘ্যই হবে কলমটির অতিক্রান্ত দূরত্ব।

২.সমতল বেঞ্চটির এক পাশে একটি বই দিয়ে সমতল পৃষ্ঠটি ঢালু করি এবং বইটির উচ্চতা (h) মেপে নিই। উচ্চতাকে (h), দৈর্ঘ্য (l) দিয়ে ভাগ করে বেঞ্চটি কতটুকু ঢালু (Sinθ = h/l ) তা নির্ণয় করি।

৩. ঢালু পৃষ্ঠে একটি কলম রেখে নিশ্চিত করি যেন সেটি গড়িয়ে যায়।

৪. এখন ঢালু পৃষ্ঠে কলমটি গড়িয়ে শেষ প্রান্তে পৌঁছতে কতক্ষণ সময় নেয় সেই সময়টি একটি স্টপ ওয়াচ বা থামা ঘড়ির সাহায্যে নির্ণয় করি।

৫. ঢালু পৃষ্ঠের দৈর্ঘ্যকে সময় দিয়ে ভাগ করে সমীকরণ (i) এর সাহায্যে দ্রুতি বের করি।

৬. এই পরীক্ষাটি ৩ বার সম্পন্ন করে দ্রুতির গড় মান বের করি।

৭. দ্বিতীয় আরো একটি বই ব্যবহার করে ঢালু পৃষ্ঠটি আরেকটু বেশি ঢালু করি। এই উচ্চতার জন্য ঢাল (Sinθ = h/l ) বের করি।

৮. আবার কলমটি ঢালু পৃষ্ঠে গড়িয়ে দিয়ে শেষ প্রান্তে পৌঁছানোর সময় থামা ঘড়ির সাহায্যে বের করে সমী: (i) এর সাহায্যে গড় দুতি বের করি।

৯. এবার তৃতীয় আরো একটি বই ব্যবহার করে ঢালু পৃষ্ঠটি আরেকটু বেশি ঢালু করি। এই উচ্চতার জন্য ঢাল (Sinθ = h/l ) বের করি। অত:পর কলমটি ঢালু পৃষ্ঠে গড়িয়ে দিয়ে শেষ প্রান্তে পৌঁছানোর সময় থামা ঘড়ির সাহায্যে সময় বের করে সমীকরণ (i) এর সাহায্যে গড় দুতি বের করি।

১০. একটি গ্রাফ পেপারের X অক্ষে Sinθ এবং Y অক্ষে গড় দ্রুতি স্থাপন করে একটি লেখচিত্র এঁকে যেকোনো ঢালের জন্য দ্রুতি বের করি।

পর্যবেক্ষণ ও সন্নিবেশন:

হিসাব:

 (ছক যে পৃষ্টায় শুরু হয়েছে তার বামের সাদা পৃষ্টায় লিখতে হবে)

(i) যখন ঢাল, Sinθ=0.05 তখন

গড় দ্রুতি, V₁ = (4.049+4. 016+4.032)/3=4.032 cms⁻ꞌ

(ii) যখন ঢাল, Sinθ=0.10 তখন

গড় দ্রুতি, V₂ = (5.155+5.155+5.236)/3=5.182 cms⁻ꞌ

(iii) যখন ঢাল, Sinθ=0.125 তখন

গড় দ্রুতি, V₃ =(5.464+5.405+5.435)/3=5.435 cms⁻ꞌ

লেখচিত্র:

ছক কাগজের X অক্ষ বরাবর ঢালের 1 ঘরের মান 0.005 এবং Y অক্ষ বরাবর গড় দ্রুতির 1 ঘরের মান 0.2 cms⁻ꞌ ধরে লেখচিত্র অঙ্কন করি।

[বি.দ্র: লেখচিত্র বামের সাদা পেইজে স্টেপলিং করে লাগাতে হবে]

ফলাফল/সিদ্ধান্ত:

ছক এবং লেখচিত্র হতে দেখা যায় যে, তক্তার ঢাল বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে গড় দ্রুতি বৃদ্ধি পেয়েছে।

ফলাফলের ব্যাখ্যা:

ছক হতে দেখা যায়- গড় দ্রুতি ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি পেয়েছে। এর কারণ হলো তক্তাটি ক্রমান্বয়ে আরো বেশি ঢালু করা। এক্ষেত্রে কলমটিতে যে ত্বরণ সৃষ্টি হয়েছে তা মূলত অভিকর্ষজনিত ত্বরণ। তক্তাটিকে বেশি ঢালু করার ফলে সরণ বরাবর অভিকর্ষজ ত্বরণ g এর উপাংশ ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি পেয়েছে (যেমন- gSin60˚>gSin45˚)। ত্বরণ বৃদ্ধি পাওয়াতে এবং আদি দ্রুতি সর্বক্ষেত্রে শূণ্য বলে অপেক্ষাকৃত কম সময়ে তক্তা বরাবর কলমটি নেমে আসে অর্থ্যাৎ গড় দ্রুতি বৃদ্ধি পেয়েছে।

সতর্কতা:

১। থামা ঘড়ির সাহায্যে সময়ের মান সতর্কতার সাথে নির্ণয় করা হয়েছে।

২। তক্তার ঢালুতা ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি করা হয়েছে এবং হঠাৎ খুব বেশি বৃদ্ধি করা হয়নি।

৩। সতর্কতার সাথে প্রয়োজনীয় হিসাব করা হয়েছে।

পরিক্ষণ-১। স্লাইড ক্যালিপার্স দিয়ে কোনো কিছুর দৈর্ঘ্য, প্রস্থ ও উচ্চতা মেপে তার আয়তন বের করা। (কিভাবে লিখবেন?)
পরিক্ষণ-২। স্ক্রুগজ দিয়ে বেলনাকার বস্তুর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল নির্ণয়। (কিভাবে লিখবেন?)
পরিক্ষণ-৩। ঢালু তলের উপর গড়াতে থাকা বস্তুর গড় দ্রুতি বের করা। (কিভাবে লিখবেন?)
পরিক্ষণ-৪। শিক্ষার্থীর শারীরিক ক্ষমতা বের করা। (কিভাবে লিখবেন?)
পরিক্ষণ-৫। কঠিন বস্তুর ঘনত্ব বের করা। (কিভাবে লিখবেন?)

________________________________________

শিক্ষা বিষয়ক সকল খবর সবার আগে পেতে চোখ রাখুন ShikkhaCare ওয়েবসাইটে।

শিক্ষামূলক ভিডিওগুলো মিস করতে না চাইলে এখনই “E Shikkha” ইউটিউব চ্যানেল SUBSCRIBE করে নিন।