বল ল্যাব: নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র
1 · প্রত্যাশা করুন
ঘর্ষণহীন মেঝেতে ধ্রুব বলে একটি বাক্স ঠেলছেন। একই বলে ভারী বাক্স ঠেললে এটি হালকা বাক্সের চেয়ে দ্রুত, ধীর, নাকি সমান হারে গতি পায়?
- ভারী বাক্স দ্রুততর ত্বরণ পায়
- দুটি বাক্সই একই হারে ত্বরণ পায়
- ভারী বাক্স ধীর ত্বরণ পায়
2 · প্রস্তুতি
- Force Lab প্রিসেটটি খুলুন। ঘর্ষণহীন মেঝেতে একটি বাক্স বিশ্রামে, একটি ধ্রুব বল একে সামনে ঠেলছে।
- বাক্সে দ্রুতি-প্রোব লাগানো নিশ্চিত করুন, তারপর Properties প্যানেলে বাক্সের ভর ও প্রয়োগকৃত বলের মান দেখুন।
- নিচের প্রতিটি সারির জন্য Properties প্যানেলে বাক্সের ভর ও বলের মান মিলিয়ে সেট করুন, ঠিক 1 সেকেন্ড (60 ফ্রেম) সিমুলেশন চালান, এবং প্রোবের দ্রুতি পড়ুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| ভর (kg) | প্রযুক্ত বল (N) | t = 1 s-এ দ্রুতি (m/s) | t = 1 s-এ ভরবেগ (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 2.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | ||
| 4.00 | 8.00 |
1 সেকেন্ড পরে পরিমাপ করা দ্রুতির (y-অক্ষ) বিপরীতে প্রয়োগকৃত বল (x-অক্ষ) প্লট করুন, পরীক্ষিত প্রতিটি ভরের জন্য একটি করে রেখা। প্রতিটি রেখার ঢাল কী বোঝায়?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- প্রতিটি সারির জন্য প্রয়োগকৃত বলকে ভর দিয়ে ভাগ করুন। 1 সেকেন্ড পরে আপনার পরিমাপ করা দ্রুতির সাথে সেই মানের তুলনা কেমন? আপনি এইমাত্র কোন রাশিটি গণনা করলেন?
- সারি 1 ও 3 তুলনা করুন (একই বল, ভিন্ন ভর)। একই 1-সেকেন্ডের ধাক্কায় ভর দ্বিগুণ করলে ফলস্বরূপ দ্রুতি কতটা বদলাল?
5 · বিস্তার করুন
- এই মেঝে ঘর্ষণহীন। বাক্সের ওপর ছোট একটি ধ্রুব ঘর্ষণ বলও ক্রিয়া করলে আপনার দ্রুতি পাঠ কেমন বদলাত বলে প্রত্যাশা করেন? শুধু প্রয়োগকৃত বলকে ভর দিয়ে ভাগ করলে কি এখনও ফলস্বরূপ ত্বরণ প্রত্যাশা করা যেত?
- একটি শপিং কার্ট ও একটি ভরা ডেলিভারি ট্রাক — দুটোকেই একই বল উৎপাদনকারী ইঞ্জিন ঠেলতে পারে। তারা কেন একই হারে গতি পায় না তা আপনার ডেটা দিয়ে ব্যাখ্যা করুন।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র
বস্তুর ওপর লব্ধি বল তার ভর গুণ ত্বরণের সমান। এখানে একটি মাত্র ধ্রুব বল বাক্সটিকে বিশ্রাম থেকে ত্বরিত করে, তাই নির্দিষ্ট সময় পরে মাপা দ্রুতি সেই বলের তৈরি ত্বরণ প্রকাশ করে।
ভরবেগ
ভরবেগ ভর গুণ বেগ। প্রতিটি ট্রায়াল বিশ্রাম থেকে শুরু হয়, তাই 1-সেকেন্ড চিহ্নে ভরবেগ দেখায় একই ধাক্কা ভিন্ন ভরের বাক্সে কত গতি তৈরি করে।