জড়তা এবং বলের গুণগত ধারণা: নিউটনের প্রথম সূত্র

নিউটনের প্রথম সূত্র

বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু স্থির থাকবে এবং সমবেগে চলতে থাকা বস্তু সমবেগে চলতে থাকবে। বেগ ভেক্টর রাশি, তাই সমবেগে চলা মানে সরলরেখায় একই দ্রুতিতে চলা, দিক না বদলানো।

প্রথম অংশ সহজেই বোঝা যায়: ধাক্কা না দিলে স্থির বস্তু নিজে থেকে নড়ে না। দ্বিতীয় অংশটি দৈনন্দিন অভিজ্ঞতার সাথে মেলে না বলে মনে হয়, কারণ ধাক্কা দিয়ে ছেড়ে দেওয়া বস্তু একসময় থেমে যায়। আসলে চলন্ত বস্তু থামে কারণ তার উপর ঘর্ষণ ও বাতাসের বাধার মতো বল বেগের বিপরীতে কাজ করে। এমন কোনো বল না থাকলে বস্তুটি অনন্তকাল সমবেগে চলত।

জড়তা

বল প্রয়োগ না করা পর্যন্ত স্থির বস্তুর স্থির থাকতে চাওয়া এবং গতিশীল বস্তুর গতিশীল থাকতে চাওয়ার ধর্মকে জড়তা বলে।

• স্থিতি জড়তা: হঠাৎ বাস চলতে শুরু করলে শরীরের নিচের অংশ বাসের সাথে চলে, কিন্তু উপরের অংশ স্থির থাকতে চায়, তাই আমরা পেছনে হেলে পড়ি।
• গতি জড়তা: চলন্ত বাস বা ট্রেন থেকে নামার সময় পা মাটিতে থেমে যায়, কিন্তু শরীরের উপরের অংশ ছুটতে থাকে, তাই মানুষ হুমড়ি খেয়ে পড়ে।

ভর যত বেশি, জড়তা তত বেশি; সমান বলে ভারী বস্তুর বেগ কম বদলায়।

বলের গুণগত ধারণা

প্রথম সূত্রই বলের সংজ্ঞা দেয়: যার প্রয়োগে স্থির বস্তু চলতে শুরু করে বা গতিশীল বস্তুর বেগ বদলায়, তাই বল। প্রথম সূত্রে বল চেনা যায়, কিন্তু মাপা যায় না; মাপা যায় দ্বিতীয় সূত্রে। কিছু বলে স্পর্শ লাগে (ধাক্কা, ঘর্ষণ), কিছুতে লাগে না (মাধ্যাকর্ষণ, চুম্বকের আকর্ষণ); তাই বল স্পর্শ ও অস্পর্শ বল।

উদাহরণ: একটি গ্লাসের উপর কার্ড, তার উপর একটি মুদ্রা। কার্ডে জোরে টোকা দিলে কার্ড ছিটকে যায় কিন্তু মুদ্রা গ্লাসে পড়ে যায়। কেন? টোকার বল কার্ডের উপর কাজ করে, মুদ্রার উপর প্রায় নয়। স্থিতি জড়তার কারণে মুদ্রা জায়গায় থাকতে চায়; কার্ড সরে গেলে নিচে আর কিছু না থাকায় মাধ্যাকর্ষণে মুদ্রা গ্লাসে পড়ে।

সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে বস্তুকে সমবেগে চালাতে অবিরাম বল লাগে। সমবেগে চলতে বল লাগে না; বল লাগে বেগ বদলাতে, অথবা ঘর্ষণের মতো বাধা পূরণ করতে।

মনে রাখো: বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু স্থির এবং গতিশীল বস্তু সমবেগে চলতে থাকে; বস্তুর এই অবস্থা ধরে রাখার প্রবণতাই জড়তা, আর যা বেগ বদলায় তাই বল।