পদার্থবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ সূত্র । পর্ব-৬ (কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা) । Formulas for Work, Energy and Power

Image by Wisilife

পদার্থবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ সূত্রের ধারাবাহিক পর্বের আজ থাকছে পর্ব-৬। এ পর্বে থাকছে কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা অধ্যায়ের সূত্রসমূহ

সূত্রঃ

১। কাজ, W = F.S 
= FScosθ

যেখানে,
F = কোন বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল
S = বস্তুর সরণ
θ = F ও S ভেক্টরের মধ্যবর্তী কোণ

আবার, কাজ, W = Fx
যেখানে,
F = বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল
x = বস্তুর সরণ

W = max
যেখানে,
m = বস্তুর ভর
a = বস্তুর ত্বরণ
x = বস্তুর সরণ

W = 1/2 mv2 - 1/2 mv02

যেখানে,
1/2 mv2 = বস্তুর শেষ গতিশক্তি
1/2 mv02 = বস্তুর আদি গতিশক্তি

W = K - K0

যেখানে,

K = বস্তুর শেষ গতিশক্তি
K0 = বস্তুর আদি গতিশক্তি

W = ΔK

যেখানে,
ΔK = বস্তুটির গতিশক্তির পরিবর্তন

অতএব, বল দ্বারা কৃত কাজ = বস্তুটির গতিশক্তির পরিবর্তন

কাজঃ কোন বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল এবং বলের দিকে বস্তুর সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে। একটি বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করায় যদি বলের অভিমুখে বস্তুটির কোন সরণ ঘটে তাহলে ক্রিয়াশীল বল দ্বারা কাজ হয়েছে বলে ধরা হয়। 

২। স্প্রিং বল দ্বারা কৃত কাজ, W = 1/2 (kxi2 -kxf2)

যেখানে,
k = স্প্রিং ধ্রুবক
xi = স্প্রিং এর নির্দিষ্ট কোন বিন্দুর আদি অবস্থান
xf = স্প্রিং এর নির্দিষ্ট কোন বিন্দুর শেষ অবস্থান

৩। মহাকর্ষ বল দ্বারা কৃতকাজ, W = GMm (1/rb -1/ra)

যেখানে,
G = মহাকর্ষীয় ধ্রুবক
M = একটি বস্তুর ভর
m = অপর বস্তুর ভর
rb = বস্তুদ্বয়ের মধ্যবর্তী শেষ দূরত্ব
ra = বস্তুদ্বয়ের মধ্যবর্তী আদি দূরত্ব

৪। কোন বস্তুর গতিশক্তি, k = 1/2 mv2

যেখানে,
m = বস্তুর ভর
v = বস্তুর বেগ

শক্তিঃ কোন বস্তুর কাজ করার সামর্থ্য কে শক্তি বলে। বস্তু যতটুকু কাজ করতে পারে তা দিয়েই বস্তুর শক্তির পরিমাপ করা হয়।

শক্তির বিভিন্ন রূপ রয়েছে। এগুলোকে মোটামুটি ভাবে নিম্নোক্ত নয়টি রূপে ভাগ করা যায়। যথাঃ

১। তাপ শক্তি
২। আলোক শক্তি
৩। বিদ্যুৎ শক্তি
৪। যান্ত্রিক শক্তি
৫। চুম্বক শক্তি
৬। শব্দ শক্তি
৭। রাসায়নিক শক্তি
৮। নিউক্লিয়ার শক্তি
৯। সৌর শক্তি

৫। কোন বস্তুর গতিশক্তি, k = p2 /2m

যেখানে,
p = বস্তুর ভরবেগ
m = বস্তুর ভর

৬। বস্তুর বিভবশক্তি, U = mgh

যেখানে,
m = বস্তুর ভর
g = অভিকর্ষজ ত্বরণ
h = ভূপৃষ্ঠ থেকে বস্তুর উচ্চতা

৭। স্প্রিং এর বিভবশক্তি, U = 1/2 kx2

যেখানে,
k = স্প্রিং ধ্রুবক
x = স্প্রিং এর সরণ

৮। যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতা বা সংরক্ষনশীলতা, Ui + Ki = Uf + Kf

যেখানে,
Ui = আদি বিভবশক্তি
Ki = আদি গতিশক্তি
Uf = শেষ বিভবশক্তি
Kf = শেষ গতিশক্তি

অতএব, যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতা বা সংরক্ষনশীলতা নীতি অনুসারে,
গতিশক্তি + বিভবশক্তি = ধ্রুবক

৯। ক্ষমতা, P = W/t

যেখানে,
W = কাজ
t = সময়

১০। ক্ষমতা, P = Fv

যেখানে,
F = বল
v = বস্তুর বেগ

১১। কর্মদক্ষতা, η = Wout / Win

যেখানে,

Wout = মোট কার্যকর শক্তি
Win = মোট প্রদত্ত শক্তি

বা, η = Pout / Pin
যেখানে,

Pout = কার্যকর ক্ষমতা
Pin = মোট ক্ষমতা

পদার্থবিজ্ঞানের সকল সূত্র পেতে ক্লিক করুন এখানে