বলবিদ্যা
নিউটনের দোলনা
ভরবেগ সারি পেরিয়ে দূরের বলে চলে যাওয়া দেখুন।
নিউটনের দোলনা — ইন্টারঅ্যাকটিভ বলবিদ্যা সিমুলেশন। ভরবেগ সারি পেরিয়ে দূরের বলে চলে যাওয়া দেখুন। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
নিউটনের দোলনা
সমান বলের একটি সারি প্রায় স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের মাধ্যমে ভরবেগ স্থানান্তর করে — দূরের বলটি দুলে বেরোয় যখন অন্যগুলো প্রায় নড়ে না।
শেষ বলটি সারিতে আঘাত করলে, ভরবেগ যোগাযোগের শৃঙ্খলের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে। আদর্শ ক্ষেত্রে শেষ বলটি বেশিরভাগ ভরবেগ নিয়ে চলে যায় যখন ভেতরের বলগুলো প্রায় স্থির থাকে।
- সারি বরাবর ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে
- প্রায় স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
প্রথম বলটিকে h উচ্চতায় টেনে ছেড়ে দিলে সারিতে ধাক্কা দিলে, শেষ বলটি কত দ্রুত উড়ে বেরোয় তা কী নির্ধারণ করে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- দূরের বলটি প্রথম বলের আঘাতের সময়কার দ্রুতির প্রায় সমান দ্রুতিতে বেরোয়।
- দূরের বলটি ধীরে বেরোয়, কারণ মাঝের বলগুলো কিছু গতি শুষে নেয়।
- দূরের বলটি প্রথম বলের আঘাত-দ্রুতির চেয়ে দ্রুত বেরোয়।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- বলের ভর (kg)
- মুক্তি উচ্চতা (m)
আপনি যা মাপেন:
- মুক্তি বিভবশক্তি (J)
- দূরের বলের প্রস্থান-দ্রুতি (m/s)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- স্যান্ডবক্সে Newton's Cradle প্রিসেটটি খুলুন।
- বামতম বলটিকে বাইরে ও ওপরে টেনে একটি ছাড়ার উচ্চতা নির্ধারণ করুন, তারপর এটি তার বিশ্রাম-বিন্দুর ওপরে কত উঁচুতে বসে আছে পড়ে নিন।
- বলটি ছেড়ে দিন এবং স্পর্শরত বলের সারিতে দুলতে দিন। দূরের পাশে কোন বল(গুলো) উড়ে বেরোয় এবং কত উঁচুতে ওঠে দেখুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি — PE = m·g·h
পিছিয়ে টানা বলটি তার বিশ্রাম-বিন্দুর ওপরে যতটা তোলা হয়েছে তার ওজন গুণ সেই উচ্চতার সমান শক্তি সঞ্চয় করে — ছাড়ার পর পুরো শৃঙ্খল-বিক্রিয়াটি এটিই চালায়।
গতিশক্তি — KE = ½·m·v²
ছাড়া বলটি নিচে দোলার সাথে তার সঞ্চিত বিভবশক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়; তলায় সেই গতিশক্তিই সংঘর্ষ-শৃঙ্খলের মাধ্যমে প্রায় সম্পূর্ণভাবে দূরের বলের হাতে চলে যায়।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- প্রতিটি সারির জন্য ছাড়ার বিভবশক্তি (mgh) এবং প্রথম বলের দোলার তলায় পৌঁছানোর ঠিক আগে যে আঘাত-গতিশক্তি (½mv², v হিসেবে আপনার পরিমাপকৃত farSpeed) থাকা উচিত তা গণনা করুন। দুটি শক্তির তুলনা কেমন?
- সমান ভরের শৃঙ্খলের জন্য ভরবেগ ও গতিশক্তি সংরক্ষণ ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন দূরের বলটি (প্রায়) প্রথম বলের আঘাত-দ্রুতি নিয়ে বেরোয়, আর মাঝের বলগুলো কার্যত নড়েই না।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- সংঘর্ষের ঘাত প্রতিটি বলের ভেতর দিয়ে যায় — তবু মাঝের বলগুলো কেন কার্যত নড়ে না?
- স্যান্ডবক্সে দূরের বলটি কি কখনো ঠিক আপনার ছাড়ার উচ্চতা পর্যন্তই ওঠে? ফাঁকটি (থাকলে) সংঘর্ষগুলো আসলে কতটা স্থিতিস্থাপক তার কী বলে?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- নিউটনের দোলনা-তে স্বাগতম
- প্লে চাপুন
- প্রথম বল নির্বাচন করুন
- সারি জুড়ে ভরবেগ
- তথ্য খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।