offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৩ · টপিক ৩

সাম্যতা ও সাম্যতাবিহীন বল (Balanced & Unbalanced Forces)

পড়ার নোট

বল একটি ভেক্টর রাশি; এর মান ও দিক দুটিই আছে। তাই একটি বস্তুর উপর একটি বলকে বিপরীত দিকের আরেকটি সমান বল কাটাকাটি করে দিতে পারে।

সাম্য বল

কোনো বস্তুর উপর দুই বা ততোধিক বল প্রয়োগের পর তাদের সম্মিলিত ফল বা লব্ধি বল শূন্য হলে বলগুলো সাম্যাবস্থায় আছে বলা হয়। তখন বস্তুর ত্বরণ থাকে না: স্থির বস্তু স্থির থাকে, চলন্ত বস্তু সমবেগে চলে।

উদাহরণ: সুতায় ঝোলানো একটি বস্তুর উপর ওজন WW খাড়া নিচে এবং সুতার টান TT খাড়া উপরে কাজ করে। দুটি সমান ও বিপরীত বলে লব্ধি শূন্য, তাই বস্তুটি স্থির ঝুলে থাকে।

অসাম্য বল

বলগুলোর লব্ধি শূন্য না হলে তারা অসাম্য বল; তখন লব্ধির দিকে বস্তুর ত্বরণ হয়।

  • সুতা কেটে দিলে টান TT আর থাকে না, শুধু ওজন কাজ করে; এই অসাম্য বলে বস্তুটি নিচে পড়তে থাকে।
  • সুতা না কেটে বস্তুটিকে একপাশে সরিয়ে ছেড়ে দিলে ওজন ও টান আর বিপরীত দিকে থাকে না; তাদের লব্ধি বস্তুটিকে দোলায়।

দড়ি টেনে সোজা করা যায় না

একটি ভারী বই দড়ির মাঝখানে বেঁধে দুই প্রান্ত যত জোরেই টানো, দড়িটি পুরোপুরি সোজা হবে না। দড়ি পুরোপুরি অনুভূমিক হলে দুই টানই অনুভূমিক হতো, তখন বইয়ের খাড়া নিচমুখী ওজনকে কাটাকাটি করার কোনো উপরমুখী অংশ থাকত না, ফলে লব্ধি শূন্য হতো না।

উদাহরণ (হিসাব): দড়ি টানাটানি খেলায় একদল 500 N বলে বাঁয়ে এবং অন্যদল 450 N বলে ডানে টানছে। লব্ধি বল =500−450=50= 500 - 450 = 50 N বাঁয়ের দিকে, তাই এটি অসাম্য বল এবং দড়ি বাঁয়ে সরবে। দুই দল সমান 500 N করে টানলে লব্ধি শূন্য, বলগুলো সাম্যাবস্থায় থাকে এবং দড়ি স্থির থাকে।

সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে বস্তু স্থির থাকলে তার উপর কোনো বলই কাজ করছে না। ঝোলানো বস্তুর উপর ওজন ও টান দুটিই কাজ করছে; শুধু তাদের লব্ধি শূন্য।

মনে রাখো: লব্ধি বল শূন্য হলে বলগুলো সাম্যাবস্থায় থাকে এবং ত্বরণ হয় না; লব্ধি শূন্য না হলে বল অসাম্য এবং লব্ধির দিকে ত্বরণ হয়।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • ঢালু পথে রিকশাভ্যান ও ঘর্ষণচালিয়ে দেখো

    একটি ফ্লাইওভারের সংযোগ ঢালে ১০০ kg ভরের একটি মালবোঝাই রিকশাভ্যান দাঁড়িয়ে আছে। ভ্যানের চাকা ও পিচ ঢালা রাস্তার মধ্যবর্তী ঘর্ষণ গুণাঙ্ক μ = ০.৫৭৭ (যেখানে tan(৩০°) ≈ ০.৫৭৭)। বর্তমানে ঢালটির কোণ ১৫° হওয়ায় ভ্যানটি নিরাপদে স্থির হয়ে থাকে। ঢালের খাড়া ভাব বা কোণ বাড়াতে থাকলে ঠিক কত ডিগ্রি কোণে পৌঁছালে ভ্যানটি আর স্থির থাকতে পারবে না এবং নিচে পিছলে পড়তে শুরু করবে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. একটি ফ্লাইওভারের সংযোগ ঢালে একটি মালবোঝাই রিকশাভ্যান স্থির অবস্থায় দাঁড়িয়ে আছে। ঢাল বেয়ে নিচের দিকে ক্রিয়াশীল ভ্যানটির ওজনের উপাংশকে কোন বলটি প্রতিহত করে ভ্যানটিকে স্থির রাখছে?

    1. ক

      স্থিতি ঘর্ষণ

    2. খ

      পিছলানো ঘর্ষণ

    3. গ

      আবর্ত ঘর্ষণ

    4. ঘ

      প্রবাহী ঘর্ষণ

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) স্থিতি ঘর্ষণ

    1. একটি তলে কোনো বস্তু যখন গতিশীল না হয়ে স্থির থাকে, তখন স্পর্শ তলে প্রযুক্ত গতির প্রবণতাকারী বলের বিপরীত দিকে স্থিতি ঘর্ষণ (static friction) বল কাজ করে।
    2. এখানে ঢাল বেয়ে নিচে নামার উপাংশকে স্থিতি ঘর্ষণ বল সমান ও বিপরীতভাবে প্রতিহত করে লব্ধি বল শূন্য (সাম্যাবস্থা) রাখে। চাকা ঘুরছে বা পিছলে যাচ্ছে না বলে আবর্ত বা পিছলানো ঘর্ষণ এখানে কার্যকর নয়।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো