গতিবিষয়ক বিভিন্ন রাশি (Different Terms relating Motion)

সময়ের সাথে কোন বস্তুর সরণের হারকে গতি/বেগ বলে। এখন আমরা গতি সম্পর্কিত বিভিন্ন রাশি (Terms relating Motion) সম্পর্কে জানবো।

(১) গড় বেগ (Average velocity):

যে কোন সময় ব্যবধানে কোন বস্তুর মোট সরণকে ঐ সময় ব্যবধান দিয়ে ভাগ করলে যে রাশি পাওয়া যায় তাকেই বস্তুটির গড় বেগ বলে।

ব্যাখ্যা: মনে করি t সময় ব্যবধানে একটি বস্তুর মোট সরণ r

∴ গড় বেগ, v=rt

(২) তাৎক্ষণিক বেগ বা বেগ (Instantaneous velocity or velocity):

সময়ের ব্যবধান শূন্যের কাছাকাছি হলে বস্তুর সরণের হারকে তাৎক্ষণিক বেগ বা বেগ বলা হয়। তাৎক্ষণিক বেগ বলতে কোন বস্তুর  বিশেষ মুহূর্তের বেগ বুঝায়।

তাৎক্ষণিক একমাত্রিক বেগ  vx=tLt→0xt=dxdt

(৩) মধ্য বেগ (Mean velocity):

কোন একটি গতিশীল বস্তুর প্রথম এবং শেষ বেগ-এর অভিমুখ একই হলে তাদের যোগফলের অর্ধেককে মধ্য বেগ বলে।

মনে করি, কোন নির্দিষ্ট দিকে একটি বস্তুর আদি বা প্রথম বেগ v0 এবং শেষ বেগ v

∴ মধ্যবেগ =v0+v2

(৪) সমবেগ (Uniform velocity):

কোন বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল বলের মান ও দিক ধ্রুব থাকলে, ঐ বস্তুর বেগও ধ্রুব থাকে। বস্তুর এই ধ্রুব বেগকে সমবেগ বলে।

উদাহরণ: শব্দের বেগ, আলোর বেগ ইত্যাদি।

ব্যাখ্যা:

চিত্রে পাঁচটি বিন্দু দ্বারা 1 সেকেন্ড পর পর কোন একটি সরলরেখা বরাবর একই দিকে গতিশীল একটি বস্তুর অবস্থান প্রকাশ করা হয়েছে। এখানে পর পর দুটি বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.25m গতি অনুসারে বস্তুটি একই অভিমুখে প্রতি সেকেন্ড 0.25m দূরত্ব অতিক্রম করছে এবং সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম করছে। কাজেই বস্তুর এ বেগ সমবেগ এবং সমবেগের মান 0.25ms-1। চিত্রে সরণ বনাম সময় লেখচিত্র দ্বারা সমবেগ দেখানো হয়েছে।

একটি বস্তুর সমবেগ 5 ms-1। উক্তিটির অর্থ বস্তুটি একটি নির্দিষ্ট দিকে প্রতি সেকেন্ডে 5m দূরত্ব অতিক্রম করে চলছে।

(৫) অসম বেগ (Variable velocity):

যদি ভিন্ন ভিন্ন সময়ে বস্তুর বেগ ভিন্ন ভিন্ন হয় তবে তাকে অসম বেগ বলে। কাজেই সময়ের সাথে সরণের হারের মান অথবা দিক অথবা উভয়েই পরিবর্তিত হলে সরণের হারই অসম বেগ।

ব্যাখ্যা : ধরি, একটি গতিশীল বস্তু কোন একটি দিকে প্রথম সেকেন্ডে 5m, দ্বিতীয় সেকেন্ডে ৪m এবং তৃতীয় সেকেন্ডে 7m পথ অতিক্রম করলন। এখানে বস্তু সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম করছে না। সুতরাং বস্তুর এই বেগ অসমবেগ। অসম বেগের লেখচিত্র এ দেখানো হয়েছে।

(৬) তাৎক্ষণিক ত্বরণ বা ত্বরণ (Instantaneous acceleration or acceleration):

কোন একটি গতিশীল বস্তুর সময় ব্যবধান শূন্যের কাছাকাছি হলে বেগ পরিবর্তনের হারকে তাৎক্ষণিক ত্বরণ বা সংক্ষেপে ত্বরণ বলে।

ব্যাখ্যা : ধরা যাক, অত্যন্ত অল্প সময়ে t -এ কোন বস্তুর বেগ পরিবর্তন v হয়। বস্তুটির বেগের পরিবর্তনকে যে খুবই স্বল্প সময়ে এ পরিবর্তন ঘটেছে তা দিয়ে ভাগ করলে তাৎক্ষণিক ত্বরণ পাওয়া যায়।

অতএব, তাৎক্ষণিক ত্বরণ, a=Ltt→0vt=dvdt

(৭) ত্বরণ দুই প্রকার। যথা— (ক) সমত্বরণ (uniform acceleration) ও (খ) অসমত্বরণ (variable acceleration)। 

(ক) সমত্বরণ (Uniform acceleration):

ত্বরণ যদি সব সময় ধ্রুব হয় তবে তাকে সমত্বরণ বলে। অভিকর্ষের টানে মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর ত্বরণ সমত্বরণ। সমত্বরণশীল বস্তুতে সমবল ক্রিয়া করে। সমত্বরণে ত্বরণের মান ও দিক উভয়ই ধ্রুৰ থাকে। চিত্রে একটি সরলরেখা বরাবর বস্তুর পর পর সেকেন্ডের বেগ দেখিয়ে তার ত্বরণের প্রকৃতি নির্দেশ করা হয়েছে। চিত্রে লেখচিত্রের সাহায্যে সমত্বরণ দেখানো হয়েছে। এখানে সমত্বরণের মান 2ms-2। সমত্বরণের ক্ষেত্রে লেখচিত্র সরলরেখা এবং ঢাল সর্বত্র সমান হয়।

একটি বস্তুর সমত্বরণ 10 ms-2–এই উক্তি দ্বারা বুঝা যায় একই দিকে বস্তুর বেগ প্রতি সেকেন্ডেই 10 ms-2 বৃদ্ধি পাচ্ছে।

        

(খ) অসম ত্বরণ (Variable acceleration):

সময়ের সাথে যখন ত্বরণ ভিন্ন ভিন্ন হয় তখন তাকে অসম ত্বরণ বলে। ত্বরণের মান ওদিক, কিংবা মান অথবা দিক পরিবর্তনের জন্য অসম ত্বরণ সৃষ্টি হতে পারে। বাস, ট্রেন, মোটরগাড়ি ইত্যাদির ত্বরণ অসম ত্বরণের উদাহরণ। এক কথায় গতিশীল প্রায় বস্তুর ত্বরণই অসম ত্বরণ     

চিত্রে যথাক্রমে সরলরেখা ও লেখচিত্র দ্বারা অসম ত্বরণ দেখানো হয়েছে। লেখচিত্রে বিভিন্ন বিন্দুতে ঢাল ভিন্ন ভিন্ন হয়।