offSchoolবেটা

উচ্চতর গণিত · অধ্যায় ৮

নাগরদোলার উল্টো ঘূর্ণন ও সংযুক্ত কোণ

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

বৈশাখী মেলার একটি নাগরদোলা স্বাভাবিকভাবে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘোরে। ৩০° কোণে নাগরদোলার একটি কামরা অনুভূমিক অক্ষের উপরে থাকে এবং sin ৩০° = ০.৫। কিন্তু চালক হঠাৎ নাগরদোলাটিকে উল্টো দিকে (ঘড়ির কাঁটার দিকে) ৩০° ঘুরিয়ে দিলেন, ফলে ঘূর্ণন কোণ হলো θ = −৩০°। এখন কামরাটি অনুভূমিক অক্ষের নিচে নেমে গেল। sin(−৩০°)-এর মান কত হবে?

নাগরদোলাটি উল্টো দিকে ৩০° ঘুরে গেলে (θ = −৩০°) sin(−৩০°)-এর মান কত হবে?

  1. −০.৫: ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরার কারণে বিন্দুটি চতুর্থ চতুর্ভাগে নেমে যায়, যেখানে সাইন ঋণাত্মক
  2. +০.৫: কোণের আগের ঋণাত্মক চিহ্ন কোনো প্রভাব ফেলে না
  3. অসংজ্ঞায়িত: ঋণাত্মক কোণের জন্য কোনো ত্রিকোণমিতিক অনুপাত হয় না

যা বদলাতে পারবে

  • ঘূর্ণন কোণ (θ): −৩৬০ থেকে ৩৬০ °

যা মেপে দেখাবে

  • সাইন অনুপাত (sin θ)
  • কোসাইন অনুপাত (cos θ)
  • ট্যানজেন্ট অনুপাত (tan θ)
  • চতুর্ভাগ
  • আনুষঙ্গিক সূক্ষ্মকোণ (°)

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • স্লাইডারটি টেনে কোণের মান −৩০° তে নাও। বিন্দুটি এখন কোন চতুর্ভাগে? sin ও cos এর চিহ্ন লক্ষ্য করো।

নিজে করে দেখো

  1. ২১০° কোণের সাইনের মান যত (−০.৫), ঠিক একই সাইন মানবিশিষ্ট একটি ঋণাত্মক কোণ খুঁজে বের করো।
    ইঙ্গিত

    sin ২১০° = −০.৫। ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘুরে ৩য় বা ৪র্থ চতুর্ভাগে এমন কোণ খোঁজো যার সাইন −০.৫ (যেমন: −৩০° বা −১৫০°)।

  2. ৯০° ও ১৮০°-এর মধ্যে (২য় চতুর্ভাগে) এমন একটি কোণ খুঁজে বের করো যার সাইন অনুপাত cos ৩০°-এর সমান (প্রায় ০.৮৭)।
    ইঙ্গিত

    সংযুক্ত কোণের সূত্র: sin(৯০° + θ) = cos θ। এখানে θ = ৩০° বসালে কোণটি ৯০° + ৩০° = ১২০°।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

ঋণাত্মক কোণ (−θ) ও সংযুক্ত কোণের ত্রিকোণমিতিক অনুপাত

sin⁡(−θ)=−sin⁡θ,cos⁡(−θ)=cos⁡θ,sin⁡(90∘+θ)=cos⁡θ,sin⁡(180∘−θ)=sin⁡θ\sin(-\theta) = -\sin\theta, \quad \cos(-\theta) = \cos\theta, \quad \sin(90^\circ + \theta) = \cos\theta, \quad \sin(180^\circ - \theta) = \sin\theta

ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘূর্ণনে ঋণাত্মক কোণ তৈরি হয়। একক বৃত্তে সূক্ষ্মকোণ θ এর জন্য −θ কোণটি চতুর্থ চতুর্ভাগে পড়ে, যেখানে ভুজ (x) ধনাত্মক কিন্তু কোটি (y) ঋণাত্মক। তাই sin(−θ) = −sin θ, কিন্তু cos(−θ) = cos θ এবং tan(−θ) = −tan θ। আবার সংযুক্ত কোণ n · ৯০° ± θ এর ক্ষেত্রে: n জোড় হলে ত্রিকোণমিতিক অনুপাত অপরিবর্তিত থাকে এবং n বিজোড় হলে অনুপাত পরিবর্তিত হয়ে সাইন ও কোসাইন পরস্পরের মধ্যে স্থান বদল করে। অনুপাতের আগের চিহ্ন (+ বা −) মূল কোণটির অবস্থানকারী চতুর্ভাগ দ্বারা নির্ধারিত হয় (১ম চতুর্ভাগে All positive, ২য় তে Sin, ৩য় তে Tan, ৪র্থ এ Cos ধনাত্মক)। যেমন: sin(৯০° + θ) = cos θ এবং sin(১৮০° − θ) = sin θ।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

কোণের ঋণাত্মক চিহ্নকে বাদ দেওয়া যায় না। ঋণাত্মক কোণ ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরায় বিন্দুটি চতুর্থ চতুর্ভাগে নেমে যায়। চতুর্থ চতুর্ভাগে কোটি ঋণাত্মক হওয়ায় sin(−৩০°) = −sin ৩০° = −০.৫। তবে ঋণাত্মক কোণ ত্রিকোণমিতিতে সম্পূর্ণ সংজ্ঞায়িত এবং এর অর্থ হলো বিপরীতমুখী ঘূর্ণন।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • কোণের ঋণাত্মক চিহ্ন ত্রিকোণমিতিক অনুপাতের চিহ্নে কোনো প্রভাব ফেলে না
  • ঋণাত্মক কোণের জন্য ত্রিকোণমিতিক অনুপাত নির্ণয় করা যায় না বা অসংজ্ঞায়িত

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • যমুনা সেতুর ওপর ট্রেনের চাকার ঘূর্ণন ও বিপরীতমুখী গতির ভারসাম্য বিশ্লেষণ
  • মংলা ও চট্টগ্রাম সমুদ্রবন্দরে জোয়ার-ভাটার সময় জাহাজের গতি ও দিক পরিবর্তনের কোণ গণনা

পাঠ্যবইয়ের টপিক