ছয়টি তল আয়তক্ষেত্র হলে ঘনবস্তুটিকে আয়তাকার ঘনবস্তু বলে। ছয়টি তলই বর্গক্ষেত্র হলে তা ঘনক। ইট, দেশলাইয়ের বাক্স, ঘর বা পানির ট্যাংক সাধারণত আয়তাকার ঘনবস্তু।
প্রিজম: দুই প্রান্তে দুটি সর্বসম সমান্তরাল বহুভুজ (ভূমি) এবং অন্য তলগুলো সামান্তরিক। পার্শ্বতলগুলো সব আয়তাকার হলে খাড়া প্রিজম, নইলে তীর্যক প্রিজম। ভূমির নামে প্রিজমের নাম হয়, যেমন ত্রিভুজাকার প্রিজম।
বাস্তব সমস্যায় প্রথমে বস্তুটি কোন ঘনবস্তু তা চিনে নিতে হয়, তারপর সূত্র বসাতে হয়। কয়েকটি সাধারণ ধরন: গলিয়ে নতুন আকৃতি: লোহা বা সীসার একটি বস্তু গলিয়ে অন্য আকৃতি বানালে আয়তন একই থাকে।
দিনাজপুরের একটি কৃষি সমবায় খামারে ধান সংরক্ষণের জন্য একটি যৌগিক ঘনবস্তু আকৃতির সাইলো (grain storage silo) তৈরি করা হয়েছে। সাইলোটির নিচের অংশ ৩ m ভূমির ব্যাসার্ধ এবং ৮ m উচ্চতাবিশিষ্ট একটি সমবৃত্তভূমিক বেলন (cylinder)। এর ওপরের ছাদটি একই ভূমির ব্যাসার্ধবিশিষ্ট (৩ m) এবং ৪ m খাড়া উচ্চতাবিশিষ্ট একটি সমবৃত্তভূমিক কোণক (cone)।
ক
একটি সমবৃত্তভূমিক কোণকের উচ্চতা ও ভূমির ব্যাসার্ধ সমান হলে এর হেলানো উন্নতি এবং ব্যাসার্ধের অনুপাত কত হবে? ব্যাখ্যা করো।
উত্তর দেখাও
কোণকের ব্যাসার্ধ r এবং উচ্চতা h হলে হেলানো উন্নতি l=r2+h2। শর্তানুসারে h=r বসিয়ে পাই: l=r2+r2=২r2=২r। অতএব হেলানো উন্নতি ও ব্যাসার্ধের অনুপাত l:r=২r:r=২:১। অর্থাৎ হেলানো উন্নতি ভূমির ব্যাসার্ধের ২ গুণ।
খ
সাইলোটির বাইরের উন্মুক্ত বক্রতলের (curved surface) মোট ক্ষেত্রফল কত m²? [π=৩.১৪১৬ ধরে দুই দশমিক স্থান পর্যন্ত হিসাব করো]
উত্তর দেখাও
কোণকাকার ছাদের তির্যক উচ্চতা l=৩2+৪2=২৫=৫ m। ছাদের বক্রতলের ক্ষেত্রফল = πrl=π×৩×৫=১৫π m2। সিলিন্ডার অংশের বক্রতলের ক্ষেত্রফল = ২πrh১=২π×৩×৮=৪৮π m2। অতএব সাইলোর মোট উন্মুক্ত বক্রতলের ক্ষেত্রফল = ১৫π+৪৮π=৬৩π=৬৩×৩.১৪১৬≈১৯৭.৯২ m2।
গ
যদি সাইলোটির সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ আয়তন অপরিবর্তিত রেখে একে ৩ m ভূমির ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটিমাত্র সম্পূর্ণ সিলিন্ডারে রূপান্তর করা হয়, তবে নতুন সিলিন্ডারের উচ্চতা মূল সাইলোর মোট উচ্চতার (১২ m) চেয়ে কম না বেশি হবে? গাণিতিক যুক্তিসহ মূল্যায়ন করো। [π=৩.১৪১৬]
উত্তর দেখাও
সাইলোর সিলিন্ডার অংশের আয়তন V১=πr2h১=π×৩2×৮=৭২π m3। কোণক অংশের আয়তন V২=৩১πr2h২=৩১π×৩2×৪=১২π m3। সাইলোর মোট আয়তন V=৭২π+১২π=৮৪π m3। মূল সাইলোর মোট উচ্চতা h১+h২=৮+৪=১২ m। একই ব্যাসার্ধের (r=৩ m) নতুন সিলিন্ডারের উচ্চতা H হলে, πr2H=৮৪π⟹৯πH=৮৪π⟹H=৯৮৪=৩২৮≈৯.৩৩ m। যেহেতু ৯.৩৩ m < ১২ m, তাই নতুন সিলিন্ডারের উচ্চতা মূল সাইলোর মোট উচ্চতার চেয়ে ১২−৯.৩৩=২.৬৭ m কম হবে। এর কারণ একই উচ্চতা ও ব্যাসার্ধের একটি কোণকের আয়তন সিলিন্ডারের আয়তনের এক-তৃতীয়াংশ হওয়ায় কোণকের স্থান সিলিন্ডার দ্বারা পূরণ করলে কম উচ্চতাতেই সমপরিমাণ আয়তন ধারণ করা সম্ভব হয়।