পদার্থবিজ্ঞানে কাজ (Work in Physics)

দৈনন্দিন জীবনে কোনো কিছু করাকে কাজ কালেও পদার্থবিজ্ঞানে কাজ বলতে বল এবং সরণ সংক্রান্ত একটি বিশেষ অবস্থাকে বুঝায়। কোনো বস্তুর ওপর বল প্রয়োগ করলে যদি বলের প্রয়োগ বিন্দুর কিছু সরণ ঘটে – তাহলেই কেবল কাজ হয়।

কোনো বস্তুর ওপর বল প্রয়োগে যদি বস্তুটির সরণ ঘটে, তাহলে বল এবং বলের দিকে বলের প্রয়োগবিন্দুর সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে।

ধরা যাক A বিন্দুতে অবস্থিত কোনো বস্তুর ওপর AB বরাবর F বল প্রয়োগ করা হল। এতে বস্তুটি AB বরাবরই x দূরত্ব অতিক্রম করে B বিন্দুতে পৌঁছাল। তাহলে F বল দ্বারা সম্পন্ন কাজ হবে-

কাজ = বল × বলের দিকে সরণের উপাংশ

or, W = Fx

আবার, ধরা যাক A বিন্দুতে বস্তুর ওপর AB বরাবর এ বল প্রয়োগ করা হলে AC বরাবর s দূরত্ব অতিক্রম করে C বিন্দুতে আসে। AB ও AC এর অন্তর্ভুক্ত কোণ θ। C বিন্দু থেকে AB এর ওপর CD লম্ব টানা হল। তাহলে AB বরাবর বস্তুর সরণের উপাংশ হল AD = x।

পদার্থবিজ্ঞানে কাজ

এক্ষেত্রে F বল দ্বারা সম্পন্ন কাজ হবে-

কাজ = বল × বলের দিকে সরণের উপাংশ

or, W = Fx

কিন্তু ADC সমকোণী ত্রিভুজে-

cosθ = AD / AC = x / s

or, x = scosθ

তাহলে, W = Fscosθ

কাজের কোনো দিক নেই, সুতরাং কাজ একটি স্কেলার রাশি।

মাত্রা : কাজের মাত্রা হল, বল x সরণ এর মাত্রা।

 কাজ = বল x সরণ 

= ভর × ত্বরণ x সরণ

= ভর x (সরণ2 / সময়2)

তাই, [W] = [ML2 / T2] = [ML2T-2]

একক : যেহেতু W = Fx

সুতরাং বলের একককে সরণের একক দিয়ে গুণ করলে কাজের একক পাওয়া যায়। কাজের একক জুল (J)। যদি বল F = 1N এবং বলের দিকে সরণ x = 1m হয়, তাহলে W = 1J হবে।

কোনো বস্তুর ওপর এক নিউটন (N) বল প্রয়োগের ফলে যদি বলের দিকে বলের প্রয়োগ বিন্দুর এক মিটার (m) সরণ হয় তবে সম্পন্ন কাজের পরিমাণকে এক জুল (J) বলে।

1 J = 1 Nm

25J কাজ বলতে বুঝায় 1N বল প্রয়োগে বলের দিকে বলের প্রয়োগ বিন্দুকে 25m সরাতে যে কাজ হয় তা।

 

বিভিন্ন প্রকারের কাজ (Different Types of Work)

কাজ দুই প্রকারের হতে পারে। বলের দ্বারা কাজ বা ধনাত্মক কাজ এবং বলের বিরুদ্ধে কাজ বা ঋণাত্মক কাজ।

বলের দ্বারা কাজ বা ধনাত্মক কাজ :

যদি বল প্রয়োগের ফলে বলের প্রয়োগ বিন্দু বলের দিকে সরে যায় বা বলের দিকে সরণের উপাংশ থাকে তাহলে সেই কাজকে ধনাত্মক কাজ বা বলের দ্বারা কাজ বলে।

একটি ডাস্টার টেবিলের উপর থেকে মাটিতে ফেলে দিলে ডাস্টারটি অভিকর্ষ বলের দিকে নিচে পড়বে। এক্ষেত্রে অভিকর্ষ বলের দ্বারা কাজ বলা হয়েছে বা অভিকর্ষ বলের জন্য ধনাত্মক কাজ হয়েছে বুঝায়।

বলের বিরুদ্ধে কাজ বা ঋণাত্মক কাজ :

যদি বল প্রয়োগের ফলে বলের প্রয়োগ বিন্দু বলের বিপরীত দিকে সরে যায় বা বলের বিপরীত দিকে সরণের উপাংশ থাকে তাহলে সেই কাজকে ঋণাত্মক কাজ বা বলের বিরুদ্ধে কাজ বলে।

একটি ডাস্টার যদি মেঝে থেকে টেবিলের উপর ওঠানো হয় তাহলে অভিকর্ষ বলের বিরুদ্ধে কাজ করা হবে বা অভিকর্ষ বলের জন্য ঋণাত্মক কাজ হবে। কেননা, এ ক্ষেত্রে অভিকর্ষ বল যে দিকে ক্রিয়া করে, সরণ তার বিপরীত দিকে হয়।

কাজের প্রকারভেদ

পড়াশোনা সংক্রান্ত বিভিন্ন বিষয় নিয়ে শত শত ভিডিও ক্লাস বিনামূল্যে করতে জয়েন করুন আমাদের Youtube চ্যানেলে-

www.youtube.com/c/CrushSchool

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

www.facebook.com/groups/mycrushschool

1 Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.