Uncategorized

স্থিতিস্থাপকতা, বিভিন্ন প্রকার বিকৃতি ও পীড়ন

Supported by Matador Stationary

হাইলাইট করা শব্দগুলোর উপর মাউসের কার্সর ধরতে হবে। মোবাইল ব্যবহারকারীরা শব্দগুলোর উপর স্পর্শ করো।

আজ দীপার জন্মদিন। দীপার বড় ভাই শমিত বাবা-মাকে নিয়ে প্ল্যান করল দীপার সব বন্ধুদের বাড়িতে দাওয়াত দিয়ে দীপাকে চমকে দেবে। যেই ভাবা সেই কাজ। দীপাকে বাড়ির বাইরে পাঠিয়ে দিয়ে সবাই কাজে লেগে পড়ল। দীপার ছোট্ট বোন নিপা ঘুরে ঘুরে সবার কাজ দেখছিল। এমন সময় সে দেখল, দীপার পড়ার টেবিলের ড্রয়ারের সাথে একটি রবারের ব্যান্ড আটকে আছে। সে টান দিয়ে ব্যান্ডটি ছুটিয়ে আনার চেষ্টা করল। কিন্তু টানার ফলে ব্যান্ডটি ছুটে তো আসলই না, বরং সেটার দৈঘ্য বেড়ে গেল। ব্যান্ডটি ছেড়ে দিলে সেটি আবার আগের মত ছোট হয়ে গেল। নিপা বুঝতে না পেরে দীপার বন্ধু বিদিশাকে জিজ্ঞাসা করল। বিদিশা তখন নিপাকে পুরো ব্যাপারটি বুঝিয়ে বলল।
ব্যান্ডটিকে যখন F বল প্রয়োগে টেনে ধরা হয়, তখন আগের অবস্থায় ফিরে যেতে ব্যান্ডটি F বলের বিরুদ্ধে একটি বল তৈরি করে। একে বলা হয় প্রত্যয়নী বল বা Restoring force। ব্যান্ডটি ছেড়ে দিলে প্রত্যয়নী বলের কারণে ব্যান্ডটি আগের অবস্থায় ফিরে আসে।যদি বল প্রয়োগে কোন বস্তুর আকৃ্তি বিকৃ্ত হয় এবং বল অপসারণ করলে বস্তুটি আগের অবস্থায় ফিরে আসে, তাহলে বস্তুর এই ধর্মকে বলা হয় স্থিতিস্থাপকতা বা elasticity
বাহ্যিক বল অপসারিত হলে যদি বিকৃ্ত বস্তুটি ঠিক আগের আকার ও আয়তন ফিরে পায়, তাহলে ঐ বস্তুকে পূর্ণ স্থিতিস্থাপক বস্তু বলে। এখানে রবারের ব্যান্ডটি পূর্ণ স্থিতিস্থাপক বস্তু

পাশেই প্রমা দীপার মাকে রুটি বানাতে সাহায্য করছিল। প্রমা একটি আটার দলা হাতে নিয়ে সেটাকে গোল করার চেষ্টা করছিল। সে দেখল, বল প্রয়োগে আটার দলাটির আকৃ্তির যে পরিবর্তন হয়, বল অপসারণ করার পর সেটি আগের অবস্থায় ফিরে না এসে বিকৃ্ত আকৃ্তিতেই রয়ে যায়। বিদিশা নিপাকে আটার দলাটি দেখিয়া বলল, কোন বস্তুর উপর বাহ্যিক বল প্রয়োগ করে তাকে বিকৃ্ত করলে যদি বল অপসারণের পর বস্তুটি ঐ বিকৃ্ত অবস্থা পুরোপুরি বজায় রাখে, তাহলে বস্তুটিকে নমনীয় বা পূর্ণ প্লাস্টিক বস্তু বলা হয়।
আটার দলাটি এখানে পূর্ণ প্লাস্টিক বস্তু হিসেবে কাজ করছে।

কিছুক্ষণ পর দেখা গেল, দিনু একটি পেপার ওয়েট নিয়ে খেলা করছে। প্রমার দেখাদেখি সে পেপার ওয়েটটি হাত দিয়ে চেপে ধরে। কিন্তু পেপার ওয়েটটির আকৃ্তির কোন পরিবর্তন হয়না। বিদিশা তখন নিপাকে পেপার ওয়েটটি দেখিয়ে বলল, বাইরে থেকে বল প্রয়োগের ফলে যদি বস্তুর আকারের কোন পরিবর্তন না ঘটে, তাহলে সেই বস্তুকে পূর্ণ দৃঢ় বস্তু বলে।

পেপার ওয়েট

 

ড্রপডাউনগুলিতে ক্লিক করে জেনে নাও সংজ্ঞাসহ বিস্তারিত! 


 
যে বস্তুর বাধা দেয়ার ক্ষমতা যত বেশি, তার স্থিতিস্থাপকতা তত বেশি।
 

সত্য মিথ্যা যাচাই করো:



এসো আবার গল্পে ফিরে যাই।
নিপা যখন রবারের ব্যান্ডটি টেনে ধরে, তখন তাতে F প্রত্যয়নী বলের সৃষ্টি হয়, যা প্রয়োগকৃ্ত বলের সমান। ধরা যাক, রবারের ব্যান্ডটির প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A। তাহলে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে প্রত্যয়নী বলের পরিমাণই হল পীড়ন বা Stress।
যেহেতু ব্যান্ডটি শুধু দৈঘ্য বরাবর বিকৃ্ত হয়েছে, তাই বল প্রয়োগে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে প্রত্যয়নী বলের পরিমাণই হল দৈঘ্য পীড়ন বা Longitudinal or Tensile Stress।

তাহলে দৈঘ্য পীড়ন = F/A
রবারের ব্যান্ডটি কতটুকু বিকৃ্ত হয়েছে, সেটি ও আমরা পরিমাপ করতে পারি।
ধরা যাক, স্বাভাবিক অবস্থায় ব্যান্ডটির দৈঘ্য L । বল প্রয়োগে প্রসারিত করার ফলে এর দৈঘ্য l পরিমাণ বৃ্দ্ধি পেল। তাহলে ব্যান্ডটির দৈঘ্য বিকৃ্তি = l/ L
পীড়নের একক = বলের একক/ ক্ষেত্রফলের একক = Nm⁻²
বিকৃতি একই প্রকার দুটি রাশির অনুপাত। তাই এর কোন একক নেই। এ সম্পর্কে এখনই দেখে নাও এই ভিডিওটি:
https://drive.google.com/file/d/0B03amfU8955cM0kzdS1namFJZTg/view?usp=sharing



এদিকে দীপার বাবা বেলুন নিয়ে হাজির। সবাই বেলুন ফোলানো শুরু করল। দুষ্ট দিনু নিপার ফোলানো একটি বেলুন দুই হাত দিয়ে চেপে ধরল। ফলে বেলুনটির আকৃতির পরিবর্তন হয়ে সামান্য ছোট হয়ে গেল। দিনু বলল, দেখ, তোমার বেলুন ছোট হয়ে গেছে। তখন বিদিশা বলল, বল প্রয়োগের কারণে বেলুনটির আয়তনের পরিবর্তন হয়েছে। বল অপসারণ করলে বেলুনটি আবার আগের অবস্থায় ফিরে আসবে।

ধরা যাক, প্রথমে বেলুনটির আয়তন ছিল V। বল প্রয়োগের ফলে বেলুনটির আয়তন v কমে গেল। যদি পুরো বেলুনটির ক্ষেত্রফল A হয়, তাহলে বল প্রয়োগে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে প্রত্যয়নী বলের পরিমাণই হল আয়তন পীড়ন বা Volume or Bulk Stress.

তাহলে আয়তন পীড়ন = F/A
এক্ষেত্রে আয়তন বিকৃতি = v/V
এ সম্পর্কে এখনই দেখে নাও এই ভিডিওটি:
https://drive.google.com/file/d/0B03amfU8955cb1kwSk1zZmNlS0k/view?usp=sharing



বিদিশার সামনে বেলুনের বাক্সটি পড়ে ছিল। সে বাক্সের উপর হাত দিয়ে অনুভুমিকভাবে বল প্রয়োগ করল। এতে বাক্সটির আকৃতির কিছুটা পরিবর্তন হল।
ধরা যাক, বাক্সটির উলম্ব তল কোণে সরে গেছে। এই কোণকে বলা হয় আকার বা ব্যবর্তন বা মোচড় বিকৃ্তি। এই কোণটিকে ব্যবর্তন কোণও বলে।
 

 

ড্রপডাউনগুলিতে ক্লিক করে জেনে নাও সংজ্ঞাসহ বিস্তারিত! 

একক দূরত্বে অবস্থিত দুই তলের মধ্যবর্তী আপেক্ষিক সরণকে ব্যবর্তন বা মোচড় বিকৃ্তি বলে।

ব্যবর্তন বা মোচড় বিকৃ্তি প্রতিরোধ করার জন্য একক ক্ষেত্রফলে যে প্রতিরোধ বলের সৃষ্টি হয়, তাকে ব্যবর্তন পীড়ন বলে।

এবার নিপা ভাবল, দেখি তো! রবার ব্যান্ড কতটুকু লম্বা হতে পারে। সে ঐ রবার ব্যান্ডটি টানতে শুরু করল। টানতে টানতে ব্যান্ডটি একসময় ছিঁড়ে গেল। যে বল প্রয়োগ করার ফলে ব্যান্ডটি ছিঁড়ে গেল, তাই হচ্ছে ব্যান্ডটির অসহ বল

সর্বাপেক্ষা কম যে বলের ক্রিয়ায় কোন বস্তু ছিড়ে বা ভেঙ্গে যায়, তাকে অসহ বল বলে।
অসহ বলের জন্য যে পীড়ন হয়, তাই অসহ পীড়ন।
তাহলে, অসহ পীড়ন = অসহ বল/ ক্ষেত্রফল

 
আগের ব্যান্ডটি ছিঁড়ে যাওয়ায় নিপা একটি নতুন ব্যান্ড নিয়ে আবার খেলা শুরু করল। এবার সে ব্যান্ডটিকে ক্রমাগত সংকুচিত ও প্রসারিত করতে থাকে। এরপর খেলতে খেলতে সে ব্যান্ডটি একটু বেশি জোরে টেনে ফেলল এবং ব্যান্ডটি ছিঁড়ে গেল। নিপা লক্ষ্য করল এবার ব্যান্ডটি আগের চেয়ে কম বল প্রয়োগে ছিঁড়ে গেছে।
আসলে কোন স্থিতিস্থাপক বস্তুকে ক্রমাগত সংকুচিত ও প্রসারিত করতে থাকলে, এর স্থিতিস্থাপক গুণ হ্রাস পায়। ফলে অসহ বলের চেয়ে কম বল প্রয়োগ করলে বস্তুটি ছিঁড়ে যায়। বস্তুর এই অবস্থাকে বলা হয় স্থিতিস্থাপক ক্লান্তি
 

প্রশ্নগুলির উত্তর দিয়ে এখনই নিজেকে যাচাই করে নাও!


 
আশা করি, বিভিন্ন প্রকার পীড়ন ও বিকৃতি সম্পর্কে তোমাদের একটি ভাল ধারণা তৈরি হয়েছে এবং তোমরা এই সংক্রান্ত সমস্যাগুলো খুব সহজেই সমাধান করে ফেলতে পারবে। টেন মিনিট স্কুলের পক্ষ থেকে তোমাদের জন্য শুভকামনা।

Never Stop Learning!