নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র
লব্ধি বল কোনো বস্তুকে ঠেললে বস্তুটি ত্বরান্বিত হয় — দ্রুত হয়, ধীর হয়, বা দিক বদলায়। বল যত বড়, ত্বরণ তত বড়; বস্তু যত ভারী, ত্বরণ তত ছোট।
সূত্র
F = m · a
- F — বল (N): বস্তুর ওপর ক্রিয়ারত লব্ধি ঠেলা বা টানা
- m — ভর (kg): বস্তুতে কতটুকু পদার্থ আছে — ত্বরণের প্রতিরোধ
- a — ত্বরণ (m/s²): প্রতি সেকেন্ডে বস্তুর বেগ কত দ্রুত বদলায়
সমাধান করা উদাহরণ
ঘর্ষণহীন মেঝেতে 2 kg গাড়িতে ধ্রুব 8 N বলে ঠেলা হচ্ছে। এটি কত দ্রুত গতি পায়?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
নিজেকে পরীক্ষা করুন
একই 8 N ঠেলা এবার ভারী 4 kg গাড়িতে। এর ত্বরণ কত?
- 4 m/s²
- সঠিক উত্তর: 2 m/s²
- 32 m/s²
ঠিক! ভর দ্বিগুণ করলে ত্বরণ অর্ধেক হয়: 8 নিউটন ÷ 4 কেজি = 2 মিটার প্রতি বর্গ সেকেন্ড।
মূল 2 kg গাড়িকে দ্বিগুণ ত্বরণ (8 m/s²) দিতে বল হতে হবে…
- সঠিক উত্তর: 16 N
- 4 N
- 8 N
ঠিক ধরেছেন — ত্বরণ বলের সমানুপাতিক: F = 2 কেজি × 8 মিটার প্রতি বর্গ সেকেন্ড = 16 নিউটন।
যেখানে এটি দেখবেন
একটি শপিং কার্ট খালি থাকলে ঠেলে দেওয়া সহজ এবং কেনাকাটা দিয়ে পূর্ণ থাকলে কঠিন — একই বল, কম ত্বরণ, কারণ ভর বৃদ্ধি পেয়েছে। একটি গাড়ির ইঞ্জিন একটি ট্রেলার টানানোর সময় দুর্বল অনুভব করে একই কারণে: নেট বল একই থাকে, কিন্তু সম্মিলিত ভর অনেক বেশি।
সাধারণ ভুল
একটি সাধারণ ভুলধারণা হল যে বল একটি স্থির বেগে কিছু রাখতে প্রয়োজন — একটি বল শুধুমাত্র বেগ পরিবর্তন করার জন্য প্রয়োজন, এবং শূন্য নেট বল সহ গতিতে একটি বস্তু চিরকাল একই গতিতে চলতে থাকে। আরেকটি হল F = ma-কে "বল বেগের কারণ" নয়, "বল ত্বরণের কারণ" হিসেবে দেখা — একটি বড় ভরে একটি বড় বল এখনও একটি ছোট ত্বরণ উৎপাদন করতে পারে।
এটি কীভাবে সংযুক্ত
এটি সরাসরি মুক্ত পতন এবং প্রক্ষেপণ গতিতে তৈরি করে, যেখানে মধ্যাকর্ষণ ইতিমধ্যে বস্তুগুলি ত্বরান্বিত করছিল — নিউটনের দ্বিতীয় নিয়ম সেই ত্বরণকে F = ma হিসাবে ব্যাখ্যা করে, F বস্তুর ওজন। এটি ভরবেগ সংরক্ষণে নেতৃত্ব দেয়, যা প্রকৃতপক্ষে নিউটনের দ্বিতীয় ও তৃতীয় সূত্র, যা একসাথে একে অপরকে ঠেলে দেওয়া দুটি বস্তুর ওপর প্রয়োগ করা হয়।