বলের ধারণা (Concept of Force)

মনে করি টেবিলের উপর একটি বই আছে। বইটিকে নড়াবার জন্য হাত দিয়ে বইটির উপর ‘কোনো কিছু’ (Something) প্রয়োগ করি। একটি ফুটবল গোলরক্ষকের দিকে ছুটে আসছে। গোলরক্ষক হাত দিয়ে ফুটবলের উপর ‘কোনো কিছু প্রয়োগ করে ফুটবলকে থামিয়ে দিল। বইটিকে গতিশীল বা ফুটবলটি থামাবার জন্য এই যে কিছু প্রযোগ হয় নাম বল (Force)। আবার কোনো ব্যক্তি আঙ্গুল দিয়ে কোনো কিছু প্রয়োগ করে একটি ভারী টেবিলকে নড়াতে চাইল, কিন্তু পারলো না। এই ‘কোনো কিছু’ এর নামও বল। তাই বলা যায়-

যে বাহ্যিক কারণে বস্তুর গতি বা স্থিতি অবস্থার পরিবর্তন ঘটে তাকে বল বলে। অন্যভাবে, যে কারণে কোনো স্থির বস্তু গতিশীল হয় বা গতিশীল বস্তু তার গতির দিক পরিবর্তন করে তাকে বল বলে। বল একটি ভেক্টর রাশি, তাই এর মান ও দিক আছে।

আবার, একটা বস্তু যে অবস্থায় আছে, সবসময় ঠিক সেই অবস্থায় থাকতে চায়। বস্তুটি স্থির কিংবা গতিশীল যে অবস্থাতেই থাকুক না কেনো, সে সবসময় তার সেই অবস্থা ধরে রাখে। কিন্তু আমরা যদি স্থির বস্তুকে গতিশীল করতে চাই কিংবা গতিশীল বস্তুর গতির দিক পরিবর্তন করতে চাই তবে আমাদেরকে সেই বস্তুর উপর কিছু একটা প্রয়োগ করতে হবে।

যে জিনিসটি স্থির বস্তুর উপর কাজ করে তাকে গতিশীল করে কিংবা যেটি গতিশীল বস্তুর উপর কাজ করে বস্তুর গতির পরিবর্তন ঘটায় তাকে বল বা Force বলে।

যেহেতু বল প্রয়োগে বস্তুর ত্বরণ ঘটে, আবার ত্বরণের জন্য বস্তুর বেগের মান উঠানামা করে, তাই বলা যায় বল প্রয়োগ করলে বস্তুর বেগ কমে কিংবা বাড়ে। বলের কয়েকটা বৈশিষ্ট্য আছে। চলো এগুলো নিয়ে আমরা জেনে ফেলি-

বল একটি ভেক্টর রাশি, তারমানে বলের নির্দিষ্ট একটা দিক আছে এবং সেই দিক বরাবর বল কাজ করে। তুমি একটা বস্তুর উপর যেদিক বল প্রয়োগ করবে, বস্তুটি ঠিক সেদিকেই যাবে। আবার একটা বস্তুকে তুমি যেদিকে বল প্রয়োগ করে টানবে, বস্তু সেদিকেই চলতে থাকবে।

বল জোড়ায় জোড়ায় কাজ করে, এর মানে হচ্ছে একটা বস্তু যদি অন্য বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করে, তবে অন্য বস্তুও প্রথম বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করবে। তুমি যখন তোমার পা দিয়ে একটা ফুটবলের ওপর বল প্রয়োগ করো, ফুটবলটিও তোমার পায়ের উপর একটা বল প্রয়োগ করবে।

বল বস্তুর ত্বরণ তৈরি করে, ত্বরণ বলতে বোঝায় বস্তুর বেগের পরিবর্তনের হারকে। যেমন তুমি যদি কোনো ফুটবলের উপর বল প্রয়োগ করো তবে ফুটবলটির সময়ের সাথে বেগের পরিবর্তন ঘটবে। অর্থাৎ ফুটবলটির ত্বরণ তৈরি হবে।

বল প্রয়োগে বস্তুর বিকৃতি ঘটে, একটা স্প্রিং কে ধরে দুই হাত দিয়ে টানলে (বা বল প্রয়োগ করলে) সেই স্প্রিং টি প্রসারিত হয়ে যায়। অর্থাৎ স্প্রিং এর বিকৃতি ঘটে। আবার হাতুড়ি দিয়ে যদি তুমি ইটের মধ্যে বল প্রয়োগ করো তবে ইটটি ভেঙ্গে যাবে। অর্থাৎ ইটের বিকৃতি ঘটবে।

স্যার আইজ্যাক নিউটনের গতি সংক্রান্ত সূত্র থেকে বলের ধারণা বৈজ্ঞানিকভাবে পাওয়া যায়। আমাদের আশেপাশে বিভিন্ন ধরণের বলের উপস্থিতি দেখতে পাই আমরা। এর মাঝে কয়েকটি বল হচ্ছে মহাকর্ষ বল, প্রসারিত বা সংকুচিত স্প্রিং কর্তৃক প্রযুক্ত বল, টানা তার বা সুতার বল, ঘর্ষণ বল, পারমাণবিক বল, তরল পদার্থের পৃষ্টটান জনিত বল ইত্যাদি।

 

বলের একক ও মাত্রা

আমরা জানি, একক ভরের উপর প্রযুক্ত হয়ে যে বল একক ত্বরণ সৃষ্টি করে, তাকে একক বল বলে। এম. কে.এস. (MKS) ও এস. আই. (SI) পদ্ধতিতে বলের একক নিউটন (Newton, সংক্ষেপে N)। যে বল 1 kg ভরবিশিষ্ট কোনো একটি বস্তুতে প্রযুক্ত হয়ে 1 ms-2 ত্বরণ সৃষ্টি করে তাকে 1 Newton বলে।

1N = 1kg × 1ms-2

10 নিউটন (N) বল কথাটির অর্থ কী?

এটি ঐ বল যা 1 কিলোগ্রাম (kg) ভরের উপর ক্রিয়া করে 10 মিটার / সে. (ms-2) ত্বরণ সৃষ্টি করে। অথবা এটি ঐ বল যা 10 কিলোগ্রাম ভরের উপর ক্রিয়া করে 1 মিটার/সে. (ms-2) ত্বরণ সৃষ্টি করে।

বলের আরেকটা একক হচ্ছে ডাইন (dyne)। এর মান-

1 N = 107 dyne

বলের মাত্রা সমীকরণ-

[ বল ] = [ ভর ] × [ ত্বরণ ]

= [M] x [LT-2]

= [MLT-2]

ক্রাশ স্কুলের নোট গুলো পেতে চাইলে জয়েন করুন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে-

www.facebook.com/groups/mycrushschool

অতিথি লেখক হিসেবে আমাদেরকে আপনার লেখা পাঠাতে চাইলে মেইল করুন-

write@thecrushschool.com