গতিশক্তি (Kinetic Energy)

কোনো গতিশীল বস্তু তার গতির জন্য কাজ করার যে সামর্থ্য লাভ করে তাকে গতি শক্তি বলে।

কোনো স্থির বস্তুতে বেগের সঞ্চার করা বা গতিশীল বস্তুর বেগ বৃদ্ধি করার অর্থ হচ্ছে বস্তুটিতে ত্বরণ সৃষ্টি করা। আর এর জন্য বল প্রয়োগ করতে হবে। ফলে বস্তুর ওপর কাজ করা হবে। এতে বস্তুটি কাজ করার সামর্থ্য লাভ করবে এবং এ কাজ বস্তুতে গতি শক্তি হিসেবে জমা থাকবে। সে কারণে সকল সচল বস্তুই গতিশক্তির অধিকারী। বস্তু স্থিতিতে আসার পূর্বে এ পরিমাণ কাজ সম্পন্ন করতে পারবে। ঢিল ছুঁড়ে আম বা বরই পাড়ার সময় ঢিলের গতি শক্তি আম বা বরইকে বৃস্তচ্যুত করে দূরে ফেলে দেয়।

 

গতি শক্তির পরিমাপ

কোনো বস্তু যখন স্থির অবস্থায় থাকে তখন কোনো গতিশক্তি থাকে না। ধরা যাক, m ভরের একটি স্থির বস্তুর ওপর F বল প্রয়োগ করায় বস্তুটি v বেগ প্রাপ্ত হল। ধরা যাক, এ সময় বস্তুটি বলের দিকে s দূরত্ব অতিক্রম করে। বস্তুটিকে এই বেগ দিতে কৃত কাজই বস্তুর গতিশক্তি।

গতিশক্তি = কৃতকাজ

= বল x সরণ

= Fs

or, Ek = mas [যেহেতু F = ma]

কিন্তু v² = u² + 2as

or, as = v² / 2 [আদি বেগ u = 0 ধরে]

so, Ek = (1/2) mv²

অর্থাৎ, বস্তুর গতিশক্তি-

Ek = (1/2) x ভর x বেগ²

যেহেতু বস্তুর ভর m একটি ধ্রুব রাশি, সুতরাং-

Ek ~ v²

অর্থাৎ, নির্দিষ্ট ভরের কোনো বস্তুর গতিশক্তি এর বেগের বর্গের সমানুপাতিক।

বস্তুর বেগ দ্বিগুণ হলে গতি শক্তি চারগুণ হবে, বেগ তিনগুণ হলে গতিশক্তি নয়গুণ হবে। কোনো গাড়ির গতি শক্তি 2 × 10⁶ J বলতে বুঝায় গাড়িটি থেমে যাওয়ার আগে তার গতির জন্য 2 × 10⁶ J কাজ করতে পারে।