বিষয়: সময় ও গতি (সপ্তম শ্রেণি)
অধ্যায় ২: সময় ও গতি (নোটস)
১. দূরত্ব, সরণ ও গতি (Distance, Displacement & Motion)
১. গতিশীল বস্তু কাকে বলে?
সময় পরিবর্তনের সঙ্গে সঙ্গে যখন কোনো বস্তু তার পারিপার্শ্বিকের তুলনায় অবস্থানের পরিবর্তন করে, তখন সেই বস্তুকে গতিশীল বস্তু বলে।
২. বিভিন্ন প্রকার গতির উদাহরণ দাও।
- সরলরৈখিক গতি: সোজা রাস্তা বরাবর চলন্ত গাড়ির গতি।
- বৃত্তাকার গতি: ঘড়ির কাঁটার অগ্রভাগের গতি।
- ঘূর্ণন গতি: এক জায়গায় দাঁড়িয়ে পাক খেতে থাকা লাটুর গতি।
- বক্রপথে গতি: ছাদ থেকে সামনের দিকে ছুড়ে দেওয়া পাথরের গতি।
- ঘূর্ণন ও সরলরৈখিক গতির মিশ্রণ: সরলরেখা বরাবর চলন্ত সাইকেলের চাকার গতি।
৩. অতিক্রান্ত দূরত্ব (Distance) কাকে বলে?
গতিশীল বস্তু তার যাত্রাপথের প্রথম বিন্দু থেকে শেষ বিন্দু পর্যন্ত যে **মোট দৈর্ঘ্য** অতিক্রম করে, তাকে অতিক্রান্ত দূরত্ব বলে। এটি একটি **স্কেলার** রাশি (শুধুমাত্র মান আছে, দিক নেই)।
৪. সরণ (Displacement) কাকে বলে?
গতিশীল বস্তু তার যাত্রাপথের প্রথম বিন্দু ও শেষ বিন্দুর মধ্যেকার **সরলরৈখিক দূরত্বকে** একটি **নির্দিষ্ট দিক** সহ প্রকাশ করলে, তাকে সরণ বলে। এটি একটি **ভেক্টর** রাশি (মান ও দিক উভয়ই আছে)।
৫. দ্রুতি (Speed) ও বেগ (Velocity) কাকে বলে?
- দ্রুতি: সময় পরিবর্তনের সঙ্গে সঙ্গে **অতিক্রান্ত দূরত্বের** পরিবর্তনের হারকে দ্রুতি বলে। এটি একটি **স্কেলার** রাশি।
সূত্র: $$ \text{দ্রুতি} = \frac{\text{অতিক্রান্ত দূরত্ব}}{\text{সময়}} $$
- বেগ: সময় পরিবর্তনের সঙ্গে সঙ্গে **সরণের** পরিবর্তনের হারকে বেগ বলে। এটি একটি **ভেক্টর** রাশি।
সূত্র: $$ \text{বেগ} = \frac{\text{সরণ}}{\text{সময়}} $$
৬. ত্বরণ (Acceleration) কাকে বলে? এর একক কী?
সময় পরিবর্তনের সঙ্গে সঙ্গে কোনো বস্তুর **বেগের পরিবর্তনের হারকে** ত্বরণ বলে। অর্থাৎ, প্রতি সেকেন্ডে বেগ কতটা বাড়ল বা কমল, তার পরিমাপ হলো ত্বরণ।
সূত্র: $$ \text{ত্বরণ} = \frac{\text{বেগের পরিবর্তন}}{\text{সময়}} $$
একক: SI পদ্ধতিতে ত্বরণের একক হলো **মিটার/সেকেন্ড$^2$** ($m/s^2$)।
৭. মন্দন (Retardation) কাকে বলে?
যদি সময় পরিবর্তনের সঙ্গে সঙ্গে বস্তুর **বেগ কমতে থাকে**, অর্থাৎ বেগের পরিবর্তনের হার ঋণাত্মক হয়, তবে সেই ঋণাত্মক ত্বরণকে মন্দন বলে।
৮. ত্বরণ (Acceleration) কোন দিকে ক্রিয়া করে?
ত্বরণের অভিমুখ সর্বদা **প্রযুক্ত বলের অভিমুখের** দিকে হয়।
২. নিউটনের গতিসূত্র ও বলের ধারণা
৯. বল (Force) কাকে বলে?
বাইরে থেকে যা প্রয়োগ করলে কোনো স্থির বস্তু গতিশীল হয় বা হওয়ার চেষ্টা করে, অথবা কোনো গতিশীল বস্তুর বেগের মান বা দিক পরিবর্তন হয় বা হওয়ার চেষ্টা করে, তাকে **বল** বলে।
১০. নিউটনের প্রথম গতিসূত্রটি লেখো।
বাইরে থেকে কোনো **বল প্রয়োগ না করলে** বা প্রযুক্ত বলগুলির যোগফল শূন্য হলে, স্থির বস্তু চিরকাল স্থির থাকবে এবং সমবেগে সরলরেখা বরাবর গতিশীল বস্তু চিরকাল **সমবেগে** চলতে থাকবে।
১১. জাড্য (Inertia) কাকে বলে? এটি কয় প্রকার ও কী কী?
বস্তুর যে ধর্মের জন্য বস্তুটি তার **স্থির বা গতিশীল অবস্থার পরিবর্তন** ঘটাতে বাধা দেয়, তাকে জাড্য বলে।
প্রকারভেদ:
- স্থিতিজাড্য (Inertia of Rest): স্থির বস্তু চিরকাল স্থির থাকতে চায় (যেমন – স্থির বাস হঠাৎ চলতে শুরু করলে যাত্রী পিছনদিকে হেলে পড়ে)।
- গতিজাড্য (Inertia of Motion): গতিশীল বস্তু চিরকাল সমবেগে চলতে চায় (যেমন – চলন্ত বাস হঠাৎ ব্রেক কষলে যাত্রী সামনের দিকে ঝুঁকে পড়ে)।
১২. নিউটনের দ্বিতীয় গতিসূত্রটি লেখো।
বস্তুর ওপর **প্রযুক্ত বল** (F) সেই বস্তুর **ভর** (m) এবং উৎপন্ন **ত্বরণ** (a) -এর গুণফলের সমানুপাতিক। অর্থাৎ, নির্দিষ্ট ভরের বস্তুর ওপর বল যত বাড়ানো হবে, তার ত্বরণও তত বাড়বে।
সূত্র: $$ F = m \times a $$ (বল = ভর $\times$ ত্বরণ)
১৩. নিউটনের তৃতীয় গতিসূত্রটি লেখো।
প্রত্যেক **ক্রিয়ার**ই (Action) একটি সমান ও **বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া** (Reaction) বল আছে। এই ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল সর্বদা **দুটি ভিন্ন বস্তুর ওপর** একই সময়ে ক্রিয়া করে।
১৪. নৌকা থেকে লাফ দিয়ে নামলে নৌকা পিছিয়ে যায় কেন?
এটি নিউটনের তৃতীয় গতিসূত্রের ফল। যাত্রী যখন লাফ দিয়ে নামার জন্য নৌকাকে **পিছনদিকে ক্রিয়া বল** প্রয়োগ করে, তখন নৌকাও যাত্রীর পায়ে **সমান ও বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া বল** প্রয়োগ করে, যার ফলে যাত্রী সামনের দিকে এগোয় এবং নৌকাটি পিছিয়ে যায়।
১৫. আমরা হাঁটি কোন বলের প্রভাবে?
আমরা হাঁটার সময় পা দিয়ে মাটিকে **পেছনদিকে ক্রিয়া বল** প্রয়োগ করি। মাটিও নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে আমাদের পায়ের ওপর **সমান ও বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া বল** প্রয়োগ করে, যা আমাদের সামনের দিকে এগিয়ে যেতে সাহায্য করে।
৩. কার্য (Work) ও শক্তি (Energy)
১৬. কার্য (Work) কাকে বলে? এর সূত্রটি লেখো।
বল প্রয়োগের ফলে কোনো বস্তুর যদি **প্রযুক্ত বলের দিকে সরণ** ঘটে, তবে পদার্থবিজ্ঞানের ভাষায় কার্য হয়েছে বলা হয়।
সূত্র: $$ \text{কার্য} = \text{প্রযুক্ত বল} \times \text{সরণ} $$ ( $W = F \times d$ )
১৭. কার্য পরিমাপের SI একক কী?
SI পদ্ধতিতে কার্যের একক হলো **জুল (Joule)**। (১ জুল = ১ নিউটন $\times$ ১ মিটার)।
১৮. বল প্রয়োগ করা সত্ত্বেও কখন কার্য হয় না?
বল প্রয়োগ করা সত্ত্বেও যদি বস্তুটির কোনো **সরণ না ঘটে** (যেমন – দেয়াল ঠেললে), তবে কার্য শূন্য হয়।
১৯. শক্তি (Energy) কাকে বলে?
কার্য করার সামর্থ্যকেই **শক্তি** বলে। শক্তিই আমাদের কাজ করার ক্ষমতা জোগায়।
২০. কোনো বস্তুকে বেশি উঁচুতে তুলতে বেশি কাজ করতে হয় কেন?
কার্যের সূত্র ($W = F \times d$) অনুসারে, বল (F = বস্তুর ওজন) স্থির থাকলেও, সরণের পরিমাণ (d = উচ্চতা) বেড়ে যায়। সরণ বাড়লে কার্যের পরিমাণও বেড়ে যায়, তাই বেশি শক্তি বা পরিশ্রমের প্রয়োজন হয়।