offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৩

নিরাপদ ভ্রমণ: ব্রেকিং দূরত্ব

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

ঢাকা-মাওয়া এক্সপ্রেসওয়েতে একটি বাস ১০ m/s বেগে চলার সময় ব্রেক চেপে ৫ m/s² মন্দন তৈরি করে এবং ১০ m দূরত্বে সম্পূর্ণ থেমে যায়। বাসটির আদিবেগ যদি দ্বিগুণ হয়ে ২০ m/s হতো, তবে একই মন্দনে থামতে বাসটির কত দূরত্বের প্রয়োজন হবে?

২০ m/s আদিবেগ থেকে বাসটি সম্পূর্ণ থামতে কত দূরত্ব লাগবে?

  1. ২০ m: বেগ দ্বিগুণ, তাই দূরত্বও দ্বিগুণ
  2. ৩০ m: বেগ দ্বিগুণ হলে দূরত্ব তিন গুণ বাড়ে
  3. ৪০ m

যা বদলাতে পারবে

  • আদিবেগ: ৫ থেকে ৩০ m/s
  • ত্বরণ: −৮ থেকে −২ m/s²

যা মেপে দেখাবে

  • থামার দূরত্ব (m)
  • থামার সময় (s)

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • আদিবেগ ১০ m/s থেকে দ্বিগুণ করে ২০ m/s করো। থামার দূরত্ব ১০ m থেকে বেড়ে কত হলো? বেগ দ্বিগুণ হলে দূরত্ব কত গুণ বাড়ে?

নিজে করে দেখো

  1. শুকনো রাস্তায় (a = -৫ m/s²) বাসটি যেন ৪০ m বা তার মধ্যে থামতে পারে, এমন সর্বোচ্চ পূর্ণ সংখ্যার আদিবেগ বের করো।
    ইঙ্গিত

    s = u² / (২|a|) সূত্র অনুযায়ী ৪০ m দূরত্বের জন্য u² ≤ ২ × ৫ × ৪০ = ৪০০। তাই u সর্বোচ্চ কত হতে পারে?

  2. বৃষ্টির দিনে ভেজা রাস্তায় মন্দন কমে a = -২.৫ m/s² হয়। এবার বাসটি যেন ৪০ m এর মধ্যে থামতে পারে, এমন সর্বোচ্চ পূর্ণ সংখ্যার আদিবেগ খুঁজে বের করো।
    ইঙ্গিত

    ভেজা রাস্তায় s = u² / (২ × ২.৫) = u² / ৫। ৪০ m এর মধ্যে থামতে u² ≤ ২০০ হতে হবে (√২০০ ≈ ১৪.১৪ m/s)।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

নিরাপদে থামার দূরত্ব

s=u22∣a∣s = \frac{u^2}{2|a|}

শেষ বেগ v = 0 হওয়ায় v² = u² + 2as সমীকরণ থেকে পাই, থামার দূরত্ব s = u² / (2|a|)। অর্থাৎ ব্রেকিং দূরত্ব আদিবেগের বর্গের সমানুপাতিক (s ∝ u²)। বেগ দ্বিগুণ হলে থামার দূরত্ব চার গুণ হয় (১০ m থেকে বেড়ে ৪০ m)। মহাসড়কে নিরাপদ দূরত্ব বজায় রাখা এবং গতিসীমা মেনে চলার প্রধান কারণ এটিই। এছাড়া রাস্তা ভেজা থাকলে টায়ার ও পিচের ঘর্ষণ কমে যাওয়ায় মন্দন কমে যায় (|a| ছোট হয়), ফলে গাড়ি থামাতে আরও অনেক বেশি দূরত্বের প্রয়োজন হয়।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

বেগ দ্বিগুণ হলে থামার সময় দ্বিগুণ হয়, কিন্তু থামার দূরত্ব দ্বিগুণ হয় না। গাড়ি থামার সময় প্রতি মুহূর্তেই বেগ কমতে থাকে এবং দূরত্ব আদিবেগের বর্গের সমানুপাতিক হারে বাড়ে। তাই বেগ দ্বিগুণ (১০ m/s থেকে ২০ m/s) হলে থামার দূরত্ব দুই গুণ নয়, বরং চার গুণ (১০ m থেকে ৪০ m) হয়।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • গাড়ির বেগ দ্বিগুণ হলে থামার দূরত্বও দ্বিগুণ হয়
  • বেগের তুলনায় থামার দূরত্ব বর্গের বদলে সরল রৈখিক হারে বাড়ে

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • ঢাকা-মাওয়া এক্সপ্রেসওয়ে বা মহাসড়কে সামনের গাড়ি থেকে নিরাপদ দূরত্ব (Following Distance) বজায় রাখা।
  • বৃষ্টির দিনে ভেজা ও পিচ্ছিল রাস্তায় গাড়ির গতি কমিয়ে নিরাপদ গতিসীমা মেনে চলা।

পাঠ্যবইয়ের টপিক