এই তুলনাটি নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রের মধ্যে পার্থক্য পরীক্ষা করে, যা বর্ণনা করে যে কীভাবে একটি বস্তুর গতি বল প্রয়োগের সময় পরিবর্তিত হয়, এবং তৃতীয় সূত্র, যা দুটি মিথস্ক্রিয়াশীল বস্তুর মধ্যে বলের পারস্পরিক প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে। একসাথে, তারা ধ্রুপদী গতিবিদ্যা এবং যান্ত্রিক প্রকৌশলের ভিত্তি গঠন করে।
হাইলাইটস
দ্বিতীয় সূত্রটি বলকে বস্তুর বেগের পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত করে।
তৃতীয় সূত্রটি নির্দেশ করে যে বল সর্বদা সমান এবং বিপরীত জোড়ায় ঘটে।
ত্বরণ হল দ্বিতীয় সূত্র সমীকরণের মূল ফলাফল।
পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া হল তৃতীয় সূত্রের মৌলিক নীতি।
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র কী?
একটি পৃথক বস্তুর জন্য বল, ভর এবং ত্বরণের মধ্যে সম্পর্কের উপর আলোকপাত করে।
সাধারণ নাম: ত্বরণ সূত্র
মূল সূত্র: F = ma
সিস্টেম ফোকাস: একক বস্তু বিশ্লেষণ
পরিমাপের একক: নিউটন (N)
মূল চলক: ত্বরণ (a)
নিউটনের তৃতীয় সূত্র কী?
দুটি বস্তুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা করে, বলে যে বল সর্বদা জোড়ায় বিদ্যমান।
সাধারণ নাম: ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়ার সূত্র
মূল ধারণা: বল জোড়া
সিস্টেম ফোকাস: দুটি বস্তুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া
দিকনির্দেশনা: সমান এবং বিপরীত
মূল চলক: মিথস্ক্রিয়া বল
তুলনা সারণি
বৈশিষ্ট্য
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র
নিউটনের তৃতীয় সূত্র
প্রাথমিক ফোকাস
একটি বস্তুর উপর বলের প্রভাব
দুটি বস্তুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার প্রকৃতি
গাণিতিক উপস্থাপনা
বল ভর গুণ ত্বরণের সমান
A এর B এর উপর বল = -A এর উপর B এর বল
জড়িত বস্তুর সংখ্যা
এক (যে বস্তুটি ত্বরান্বিত হচ্ছে)
দুটি (বিনিময়কারী বস্তু)
আইনের ফলাফল
শরীরের গতি পূর্বাভাস দেয়
ভরবেগ সংরক্ষণ নিশ্চিত করে
কারণ বনাম প্রভাব
'প্রভাব' (ত্বরণ) ব্যাখ্যা করে
শক্তির 'উৎপত্তি' ব্যাখ্যা করে (মিথস্ক্রিয়া)
ভেক্টর দিকনির্দেশনা
ত্বরণ নেট বলের সমান দিকেই থাকে
বলগুলি ঠিক বিপরীত দিকে কাজ করে
বিস্তারিত তুলনা
ব্যক্তিগত গতি বনাম পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রটি একটি নির্দিষ্ট বস্তুর আচরণ ট্র্যাক করার জন্য ব্যবহৃত হয়। যদি আপনি একটি গাড়ির ভর এবং তার ইঞ্জিনের বল জানেন, তাহলে দ্বিতীয় সূত্রটি আপনাকে বলে দেবে যে এটি কত দ্রুত গতিতে গতিবেগ করবে। তবে, তৃতীয় সূত্রটি মিথস্ক্রিয়ার বৃহত্তর চিত্রটি দেখায়; এটি ব্যাখ্যা করে যে গাড়ির টায়ার রাস্তার বিপরীতে ধাক্কা দিলে, রাস্তাটি একই পরিমাণ বল দিয়ে টায়ারগুলিকে পিছনে ঠেলে দেয়।
পরিমাণগত গণনা বনাম প্রতিসাম্য
দ্বিতীয় সূত্রটি স্বভাবতই গাণিতিক, যা F=ma সূত্রের মাধ্যমে প্রকৌশল এবং ব্যালিস্টিকের জন্য প্রয়োজনীয় সঠিক মান প্রদান করে। তৃতীয় সূত্রটি ভৌত প্রতিসাম্যের একটি বিবৃতি, যা দাবি করে যে আপনি কোনও কিছু স্পর্শ করতে পারবেন না যদি না এটি আপনাকে পিছনে স্পর্শ করে। দ্বিতীয় সূত্রটি আমাদের একটি নির্দিষ্ট ফলাফলের জন্য কতটা বল প্রয়োজন তা গণনা করার অনুমতি দেয়, তৃতীয় সূত্রটি গ্যারান্টি দেয় যে প্রতিটি বলের একটি যমজ থাকে।
অভ্যন্তরীণ বনাম বাহ্যিক দৃষ্টিভঙ্গি
একটি বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থায়, দ্বিতীয় সূত্রটি বাহ্যিক নেট বল দ্বারা সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ ত্বরণ বর্ণনা করে। তৃতীয় সূত্রটি ব্যাখ্যা করে কেন একটি বস্তু কেবল অভ্যন্তরীণ বল ব্যবহার করে নিজেকে সরাতে পারে না। যেহেতু প্রতিটি অভ্যন্তরীণ ধাক্কা বিপরীত দিকে সমান অভ্যন্তরীণ টান তৈরি করে, তৃতীয় সূত্রটি দেখায় কেন একজন ব্যক্তি নিজের চুল দিয়ে নিজেকে উপরে তুলতে পারে না বা ভিতর থেকে গাড়িকে বুস্ট করতে পারে না।
প্রোপালশনে আবেদন
রকেটের মতো প্রপালশন সিস্টেম একই সাথে উভয় সূত্রের উপর নির্ভর করে। তৃতীয় সূত্রটি প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করে: রকেট নিষ্কাশন গ্যাসকে নীচের দিকে ঠেলে দেয় এবং গ্যাস রকেটকে উপরের দিকে ঠেলে দেয়। দ্বিতীয় সূত্রটি এরপর ফলাফলের কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে, জাহাজের ভর এবং সেই মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উৎপন্ন থ্রাস্ট (বল) এর উপর ভিত্তি করে রকেটটি ঠিক কত দ্রুত ত্বরান্বিত হবে তা গণনা করে।
সুবিধা এবং অসুবিধা
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র
সুবিধাসমূহ
+গতিপথ গণনার জন্য অপরিহার্য
+শারীরিক পরিশ্রমের পরিমাণ নির্ধারণ করে
+বস্তুর আচরণের পূর্বাভাস দেয়
+যন্ত্র প্রকৌশলের ভিত্তি
কনস
−সুনির্দিষ্ট ভর তথ্য প্রয়োজন
−গণিত জটিল হয়ে উঠতে পারে
−একক-বডি ফোকাসের মধ্যে সীমাবদ্ধ
−সকল শক্তি চিহ্নিত করা প্রয়োজন
নিউটনের তৃতীয় সূত্র
সুবিধাসমূহ
+আন্দোলন কীভাবে শুরু হয় তা ব্যাখ্যা করে
+ভরবেগ সংরক্ষণ নিশ্চিত করে
+মিথস্ক্রিয়া বিশ্লেষণকে সরলীকৃত করে
+প্রকৃতিতে সর্বজনীনভাবে প্রযোজ্য
কনস
−গতির মান প্রদান করে না
−প্রায়শই ছাত্ররা ভুল ব্যাখ্যা করে
−ভারসাম্যের সাথে গুলিয়ে ফেলা সহজ
−শুধুমাত্র বল জোড়া বর্ণনা করে
সাধারণ ভুল ধারণা
পুরাণ
ক্রিয়া এবং প্রতিক্রিয়া বল একে অপরকে বাতিল করে দেয়।
বাস্তবতা
একই বস্তুর উপর ক্রিয়া করলেই কেবল বল বাতিল হয়। যেহেতু ক্রিয়া এবং প্রতিক্রিয়া বল বিভিন্ন বস্তুর উপর ক্রিয়া করে (A-এর উপর B এবং B-এর উপর A), তারা কখনই একে অপরকে বাতিল করে না বরং বস্তুগুলিকে স্থানান্তরিত করে বা বিকৃত করে।
পুরাণ
'প্রতিক্রিয়া' বল 'ক্রিয়া' বলের সামান্য পরে ঘটে।
বাস্তবতা
উভয় বল একই সাথে ঘটে। ক্রিয়া এবং বিক্রিয়ার মধ্যে কোনও সময় বিলম্ব নেই; তারা একই মিথস্ক্রিয়ার দুটি দিক যা যতক্ষণ পর্যন্ত বস্তুগুলি মিথস্ক্রিয়া করছে ততক্ষণ পর্যন্ত বিদ্যমান।
পুরাণ
F=ma তে, বল হলো বস্তুর 'ধারণ' বা 'বহন' যা করে।
বাস্তবতা
কোন বস্তুর বল থাকে না; এর ভর এবং ত্বরণ থাকে। বল হল বস্তুর উপর প্রদত্ত একটি বাহ্যিক প্রভাব, যা দ্বিতীয় সূত্রের গাণিতিক সম্পর্ক দ্বারা স্পষ্ট করা হয়েছে।
পুরাণ
সংঘর্ষের সময় ভারী বস্তু হালকা বস্তুর চেয়ে বেশি জোরে ধাক্কা দেয়।
বাস্তবতা
তৃতীয় সূত্র অনুসারে, এমনকি যদি একটি ট্রাক একটি প্রজাপতিকে আঘাত করে, তবুও ট্রাকটি প্রজাপতির উপর যে বল প্রয়োগ করে তা প্রজাপতিটি ট্রাকের উপর যে বল প্রয়োগ করে তার ঠিক সমান। 'ক্ষতির' পার্থক্য দ্বিতীয় সূত্রের কারণে, কারণ প্রজাপতির ক্ষুদ্র ভর চরম ত্বরণের দিকে পরিচালিত করে।
সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
কোন বস্তু চলমান থাকলে ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া জোড়া কীভাবে কাজ করে?
বিভিন্ন বস্তুর উপর বল ক্রিয়া করার কারণে গতি ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, যখন আপনি হাঁটেন, তখন আপনার পা পৃথিবীকে ধাক্কা দেয় (ক্রিয়া), এবং পৃথিবী আপনার পাকে ধাক্কা দেয় (প্রতিক্রিয়া)। যেহেতু আপনার ভর পৃথিবীর তুলনায় ক্ষুদ্র, তৃতীয় সূত্র বল আপনাকে উল্লেখযোগ্যভাবে ত্বরান্বিত করে যখন পৃথিবীর গতি সনাক্ত করা যায় না।
দ্বিতীয় সূত্র কি পরিবর্তনশীল ভর বিশিষ্ট বস্তুর ক্ষেত্রে কাজ করে?
স্ট্যান্ডার্ড F=ma সূত্র ধরে নেয় ভর ধ্রুবক। রকেটের মতো বস্তু যারা জ্বালানি পোড়ানোর সময় ভর হারায়, পদার্থবিদরা দ্বিতীয় সূত্রের আরও উন্নত সংস্করণ ব্যবহার করেন যা সময়ের সাথে সাথে ভরবেগের পরিবর্তনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
তৃতীয় সূত্রের দুটি বল কেন ভারসাম্য তৈরি করে না?
ভারসাম্য তখন ঘটে যখন দুটি বল একটি বস্তুর উপর ক্রিয়া করে এবং শূন্যে পরিণত হয়। তৃতীয় সূত্রটি দুটি ভিন্ন বস্তুর উপর ক্রিয়া করে দুটি বল বর্ণনা করে। অতএব, তারা একটি বস্তুর উপর শূন্যে পরিণত হতে পারে না এবং কোনও পৃথক বস্তুর জন্য ভারসাম্যের অবস্থা তৈরি করে না।
যেখানে ধাক্কা দেওয়ার মতো কিছুই নেই, সেখানে রকেট কীভাবে কাজ করে?
এটি একটি ক্লাসিক তৃতীয় সূত্র প্রয়োগ। রকেট বাতাসের বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয় না; এটি তার নিজস্ব জ্বালানির (নিষ্কাশন) বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয়। উচ্চ গতিতে গ্যাসকে পিছনের দিকে বের করে দিয়ে, গ্যাস রকেটের উপর সমান এবং বিপরীত বল প্রয়োগ করে, চারপাশের পরিবেশ নির্বিশেষে এটিকে সামনের দিকে ঠেলে দেয়।
যদি F=ma হয়, তাহলে কি শূন্য ত্বরণ মানে শূন্য বল?
এর অর্থ হলো মোট বল শূন্য, এমন নয় যে কোনও বল নেই। একাধিক বল একটি বস্তুর উপর ক্রিয়া করতে পারে, কিন্তু যদি তারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়, তাহলে দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে ত্বরণ শূন্য হবে।
এই সূত্রগুলিতে বলের একক কী?
আদর্শ একক হল নিউটন (N)। এক নিউটনকে এক কিলোগ্রাম ভরকে প্রতি সেকেন্ডে এক মিটার বর্গ হারে ত্বরান্বিত করার জন্য প্রয়োজনীয় বল পরিমাণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, এই সংজ্ঞাটি সরাসরি দ্বিতীয় সূত্র থেকে প্রাপ্ত।
তৃতীয় সূত্র কি মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে?
অবশ্যই। যদি পৃথিবী ৭০০ নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ বল দিয়ে তোমার উপর টেনে নেয়, তাহলে তুমি একই সাথে ঠিক ৭০০ নিউটন বল দিয়ে পৃথিবীকে উপরের দিকে টেনে আনছো। তুমি পৃথিবীর দিকে এগোচ্ছ কারণ তোমার ভর কম, দ্বিতীয় সূত্রের যুক্তি অনুসরণ করে।
এই আইনগুলি কীভাবে ব্যাখ্যা করে কেন বন্দুক পিছু হটে?
যখন একটি বন্দুক গুলি চালায়, তখন এটি বুলেটের উপর বল প্রয়োগ করে সামনের দিকে ত্বরান্বিত করে (দ্বিতীয় সূত্র)। তৃতীয় সূত্র অনুসারে, বুলেটটি বন্দুকের উপর সমান বল প্রয়োগ করে। যেহেতু বন্দুকটি বুলেটের চেয়ে অনেক ভারী, তাই এটি বুলেটের সামনের দিকে যাওয়ার চেয়ে কম গতিতে পিছনে ত্বরান্বিত হয় (পিছনে ফিরে যায়)।
রায়
একটি নির্দিষ্ট বস্তুকে সরানোর জন্য প্রয়োজনীয় গতি, সময় বা বল গণনা করার সময় দ্বিতীয় সূত্রটি ব্যবহার করুন। একটি বলের উৎস বুঝতে বা দুটি ভিন্ন বস্তু বা পৃষ্ঠের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বিশ্লেষণ করার সময় তৃতীয় সূত্রটি ব্যবহার করুন।