কাজ ক্ষমতা ও শক্তি (Work, Power & Energy)

For Class 9-10

Lesson:4

Work, Power & Energy

                       [There is nothing more than the original book option]

অবশ্যই জানতে হবে-

-      কাজ ।

-      শক্তি ।

-      শক্তির উৎস ও রূপান্তর ।

-      ক্ষমতা ।

-      কর্মদক্ষতা ।

আলোচনাঃ

Ø  বল প্রয়োগ করলেই কাজ হবে না বস্তুর সরণও ঘটতে হবে তবেই কেবল কাজ হবে ।

Ø  1 kw = 1000 w ।

Ø  1 HP ( অশ্ব ক্ষমতা) = 746 w ।

Ø  পেট্রোলিয়াম ল্যাটিন শব্দ । পেট্রো শব্দের অর্থ পাথর এবং অলিয়াম শব্দের অর্থ তেল । অর্থাৎ পেট্রোলিয়াম শব্দের অর্থ পাথরের তেল ।

Ø  কয়লা চালিত বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রের প্রধান সমস্যা হল এটি সালফারের ধোঁয়া নির্গমন করে ।

Ø  আধুনিক কালে কয়লার প্রধান ব্যবহার তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রে ।

Ø  দুইটি ভিন্ন ধাতব পদার্থের সংযোগ স্থলে তাপ প্রয়োগ করলে তাপ তড়িৎ শক্তিতে রুপান্তরিত হয় ।

গুরূত্ব পূর্ণ সংজ্ঞাঃ

কাজঃ বল এবং সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে ।

এক জুলঃ 1 N বল প্রয়োগে যদি কোন বস্তুর 1 m সরণ ঘটে তবে সম্পন্ন কাজের পরিমাণকে এক জুল বলে ।

গত‌িশক্ত‌িঃ কোন গতিশীল বস্তু তার গতির কারণে কাজ করার যে সামর্থ্য অর্জন করে তাকে গতিশক্তি বলে ।

ব‌িভব শক্ত‌িঃ স্বাভাবিক অবস্থা পরিবর্তন করে অন্য অবস্থায় আনলে বস্তু কাজ করার যে সামর্থ্য অর্জন করে তাকে বিভবশক্তি বলে ।

ক্ষমতাঃ কাজ করার বা শক্তি রুপান্তরের হারকে ক্ষমতা বলে ।

কর্মদক্ষতাঃ কোন যন্ত্রে মোট প্রদত্ত ক্ষমতার শতকরা কত টুকু অংশ কাজে লাগে তার পরিমাণকে কর্মদক্ষতা বলে ।

ক‌িছু গুরূত্বপূর্ণ প্রশ্নঃ

v  শুধু বল প্রয়োগ করলেই কাজ হবে না । ব্যাখ্যা কর ।

উত্তরঃ আমরা জানি , প্রযুক্ত বল এবং সরণের গুণফলকে কাজ বলে । কোন বস্তুতে বল প্রয়োগ করলে যদি বস্তুটির সরণ না ঘটে তবে কোন কাজ হবে না ।  তাই কোন বস্তুতে শুধু বল প্রয়োগ করলেই কাজ হবে না বলের ক্রিয়ায় বস্তুটির সরণ ঘটতে হবে তবেই  শুধুমাত্র কাজ হবে । কারণ বল এবং সরণের গুণফলকে কাজ বলে ।

v  বলের বিরুদ্ধে কাজ বলতে কি বুঝায় ?

উত্তরঃ আমরা জানি , প্রযুক্ত বল এবং প্রযুক্ত বলের দিকে বস্তুর সরণের গুণফলকে কাজ বলে । কিন্তু বল যেদিকে ক্রিয়া করে বস্তুর সরণ যদি তার বিপরীত দিকে ঘটে সেই নির্ণীত কাজকে বলা হবে বলের বিরুদ্ধে বা বলের বিপরীতে কাজ । যেমনঃ কোন বস্তুকে উপরের দিকে তুললে অভিকর্ষ বলের বিরুদ্ধে কাজ করা হয় । কারণ অভিকর্ষ বল সর্বদা নিচের দিকে ক্রিয়াশীল আর বস্তুর সরণ উপরের দিকে ।

v  1 N বল বলতে কি বুঝ ?

উত্তরঃ 1 N বল বলতে বুঝায়, 1 kg ভরের কোন বস্তুতে যে পরিমাণ বল প্রয়োগ করলে তার 1 ms^-2 ত্বরণ সৃষ্টি হয় সেই পরিমাণ বলকে 1 N বল বলে ।

v  যান্ত্র‌িক শক্ত‌ির ব্যাখা দাও ।

উত্তরঃ শক্তির সবচেয়ে সাধারণ রুপ হল যান্ত্রিক শক্তি । যান্ত্রিক শক্তি দুই প্রকার ।

যথাঃ ১। বিভব শক্তি ।

      ২। গতিশক্তি ।

v  বিভবশক্তি কিসের উপর নির্ভরশীল ? ব্যাখ্যা কর ।

উত্তরঃ আমরা জানি , বিভবশক্তি , E = mgh এখানে  হল বস্তুর ভর এবং হল ভূপৃষ্ঠ হতে বস্তুটির উচ্চতা । তাহলে এই সুত্র হতে বলা যায় বস্তুর বিভবশক্তি বস্তুটির ভর এবং ভূপৃষ্ঠ হতে এর উচ্চতার নির্ভরশীল ।

v  শক্তি ও কাজের পরিমাণ অভিন্ন ব্যাখ্যা কর ।

উত্তরঃ আমরা জানি , কৃতকাজ = বায়িত শক্তি । অর্থাৎ বস্তুর মধ্যে যে পরিমাণ শক্তি নিহিত থাকে তা দাড়ায় সে কাজ সম্পন্ন করে । অর্থাৎ কাজ হওয়ার সাথে সাথে শক্তিও শেষ হতে থাকে । এক্ষেত্রে কাজ এবং শক্তি অভিন্ন । তাই কাজ এবং শক্তির পরিমাণ ও অভিন্ন ।

v  ধনুকের রশি টেনে তীর ছোরার সময় কিভাবে শক্তির রুপান্তর ঘটে ? ব্যাখ্যা কর ।

উত্তরঃ তীর ছোরার পূর্বে ধনুকের রশি টানার ফলে ধনুকের আকৃতি স্বাভাবিক থেকে পরিবর্তন হওয়ার কারণে ধনুকের মধ্যে বিভবশক্তি সঞ্চিত হয় । তীর ছোরার সঙ্গে সঙ্গে সেই বিভবশক্তি গতিশক্তিতে রুপ নেয় এবং তীর সামনের দিকে এগিয়ে যায় ।

v  ক্ষমতা একটি লব্ধ রাশি ব্যাখ্যা কর ।

উত্তরঃ আমরা জানি ,

ক্ষমতা =  =  =  =  

এখানে, ক্ষমতা রাশিটি -ভর, সরণ এবং সময়ের সমন্বয়ে গঠিত । অর্থাৎ একাধিক মৌলিক রাশির সমন্বয়ে গঠিত বলে ক্ষমতাকে লব্ধ রাশি বলে ।

v  জীবাশ্ম জ্বালানীর বিকল্প জ্বালানি অনুসন্ধান জরুরী কেন ? ব্যাখ্যা কর । দি:বো: ১৬

উত্তরঃ জীবাশ্ম জ্বালানি একটি অনবায়নযোগ্য জ্বালানি । অর্থাৎ এটি কোন এক সময় ফুরিয়ে যাবে । তাই এর সঠিক ব্যবহার নিশ্চিত করা এবং এর বিকল্প জ্বালানি ব্যবহার করা জরুরী ।

প্রয়‌োজনীয় সূত্রঃ

গত‌িশক্ত‌ি , E_k= v²

ব‌িভব শক্ত‌ি , E_p = mgh

ক্ষমতা , p =  Fv

কর্মদক্ষতা , ƞ =

গাণিতিক সমস্যাঃ

১. 20 m উচ্চতা হতে একটি বস্তু স্থির অবস্থান থেকে মুক্ত ভাবে ফেলে দিলে সেটি কত বেগে ভূমিতে আঘাত করবে ?

২. 50 m উঁচু একটি দালানের ছাদ থেকে একটি বস্তু মুক্তভাবে ফেলে দেয়া হল । 20 m উঁচু একটি জানালা হতে বস্তুতিকে g ত্বরণে পড়তে দেখা গেল । উল্লেখিত ছাদে, জানালায় এবং ভূমিতে বস্তুটির মোট শক্তি সংরক্ষিত থাকে কি না গাণিতিক যুক্তি সহকারে ব্যাখ্যা কর ।

3. 40 kg ভরের এক বালক 5 ms^-1 বেগে গতিশীল থাকলে বালকটির গতিশক্তি নির্ণয় কর ।

 Edited By

Jeion Ahmed

EEE CUET