গ্রাভিটেশনাল পটেনশিয়াল এনার্জি বনাম ইলাস্টিক পটেনশিয়াল এনার্জি
মধ্যাকর্ষণ সম্ভাব্য শক্তি এবং স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি যা যান্ত্রিকতায় আলোচিত দুটি গুরুত্বপূর্ণ পরিমাণ। এই নিবন্ধটি তাদের সংজ্ঞা, তাদের মিল এবং পার্থক্যগুলি তুলনা এবং বৈসাদৃশ্য করার চেষ্টা করবে৷
মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি কি?
মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি বোঝার জন্য, মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের পটভূমি জ্ঞান প্রয়োজন। মাধ্যাকর্ষণ শক্তি যে কোনো ভরের কারণে ঘটে। ভর হল মহাকর্ষের জন্য প্রয়োজনীয় এবং পর্যাপ্ত শর্ত।যেকোনো ভরের চারপাশে একটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র সংজ্ঞায়িত করা হয়। একে অপরের থেকে r দূরত্বে রাখা m1 এবং m2 ভর নিন। এই দুটি ভরের মধ্যবর্তী মহাকর্ষ বল হল G.m1.m2/r2, যেখানে G হল সার্বজনীন মহাকর্ষীয় ধ্রুবক। যেহেতু নেতিবাচক ভর নেই, তাই মহাকর্ষ বল সবসময় আকর্ষণীয়। কোন বিকর্ষণকারী মহাকর্ষ বল নেই। এটি অবশ্যই উল্লেখ্য যে মহাকর্ষীয় শক্তিগুলিও পারস্পরিক। তার মানে, m2 এর উপর যে বল m1 প্রয়োগ করে তা সমান এবং m1 বল m2 এর বিপরীত। একটি বিন্দুতে মহাকর্ষীয় সম্ভাবনাকে অসীম থেকে নির্দিষ্ট বিন্দুতে নিয়ে আসার সময় একটি ইউনিট ভরের উপর করা কাজের পরিমাণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। যেহেতু অসীমে মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা শূন্য এবং কাজ করার পরিমাণ ঋণাত্মক, তাই মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা সবসময় ঋণাত্মক। একটি বস্তুর মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তিকে বস্তুর উপর করা কাজ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যখন বস্তুটিকে অসীম থেকে উল্লিখিত বিন্দুতে নিয়ে যাওয়া হয়। এটি মহাকর্ষীয় সম্ভাবনার গুণফল এবং বস্তুর ভরের সমান।যেহেতু বস্তুর ভর সবসময়ই ধনাত্মক এবং যেকোনো বিন্দুর মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা নেতিবাচক, তাই যেকোনো বস্তুর মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তিও ঋণাত্মক।
ইলাস্টিক পটেনশিয়াল এনার্জি কি?
স্থিতিস্থাপকতা পদার্থের একটি খুব দরকারী বৈশিষ্ট্য। বাহ্যিক শক্তি অপসারণের পরে তাদের আসল আকারে ফিরে আসা উপকরণগুলির ক্ষমতা। এটা দেখা যায় যে একটি ইলাস্টিক রডকে প্রসারিত রাখতে যে বল প্রয়োজন তা রডের প্রসারিত দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক। সমানুপাতিক ধ্রুবকটি স্প্রিং ধ্রুবক হিসাবে পরিচিত এবং k ব্যবহার করে চিহ্নিত করা হয়। এটি আমাদের F=-kx সমীকরণ দেয়। বিয়োগ চিহ্নটি বলের দিকে x এর বিপরীত দিক নির্দেশ করে। স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি হল একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্য x দ্বারা স্থিতিস্থাপক বস্তুকে প্রসারিত করার জন্য প্রয়োজনীয় কাজের পরিমাণ। যেহেতু বল প্রয়োগ করেছে F(x)=kx, তাই সম্পন্ন করা কাজটি শূন্য থেকে x পর্যন্ত F(x) এর একীকরণের সমান, dx এর ক্ষেত্রে, যা kx2 /2। অতএব, সম্ভাব্য শক্তি হল kx2/2।এটা অবশ্যই লক্ষ করা উচিত যে রডের শেষের সাথে সংযুক্ত যেকোন বস্তুর সম্ভাব্য শক্তি বস্তুর ভরের উপর নির্ভর করে না শুধুমাত্র স্প্রিং ধ্রুবক এবং প্রসারিত দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে।
মধ্যাকর্ষণ এবং স্থিতিস্থাপক শক্তির মধ্যে পার্থক্য কী?
• মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি সর্বদা ঋণাত্মক এবং স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি সর্বদা ইতিবাচক।
• মহাকর্ষীয় সম্ভাব্য শক্তি বস্তুর ভরের উপর নির্ভর করে, কিন্তু স্থিতিস্থাপক সম্ভাব্য শক্তি ভরের উপর নির্ভর করে না।
