ইসহাক · ১ম পত্র · অধ্যায় ৪
নিউটনীয় বলবিদ্যা — গাণিতিক সমস্যা
বস্তুটি শুরুতে মূলবিন্দুতে স্থির ছিল ধরি।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 10 kg
বল, F = (10ı + 20ȷ) N
সময়, t = 3 s
আদিবেগ, u = 0
বেগ, v = ?
অবস্থান, r = ?
আমরা জানি,
F = ma
∴ a = Fm
= 10ı + 20ȷ10
= (ı + 2ȷ) m s−2
(i) বেগ নির্ণয়:
আমরা জানি,
v = u + at
বা, v = 0 + (ı + 2ȷ) × 3
∴ v = (3ı + 6ȷ) m s−1
(ii) অবস্থান নির্ণয়:
আমরা জানি,
r = ut + 12at2
বা, r = 0 + 12(ı + 2ȷ) × 32
বা, r = 92(ı + 2ȷ)
∴ r = (4.5ı + 9ȷ) m
উত্তর: অবস্থান (4.5ı + 9ȷ) m, বেগ (3ı + 6ȷ) m s−1
দেওয়া আছে,
ভর, m = 20 kg
সময়, t = 10 s
আদিবেগ, u = (4ı − 5ȷ + 3k) m s−1
শেষবেগ, v = (8ı + 3ȷ − 5k) m s−1
বল, F = ?
বেগের পরিবর্তন Δv হলে, আমরা জানি,
Δv = v − u
= (8 − 4)ı + (3 + 5)ȷ + (−5 − 3)k
= (4ı + 8ȷ − 8k) m s−1
∴ |Δv| = 42 + 82 + (−8)2
= 16 + 64 + 64
= 144 = 12 m s−1
আবার, আমরা জানি,
F = m|Δv|t
বা, F = 20 × 1210
∴ F = 24 N
উত্তর: 24 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 3 kg
5ম সেকেন্ডে অতিক্রান্ত দূরত্ব, s5 = 0.18 m
8ম সেকেন্ডে অতিক্রান্ত দূরত্ব, s8 = 0.30 m
বল, F = ?
আমরা জানি,
sn = u + 12a(2n − 1)
5ম সেকেন্ডে, n = 5:
0.18 = u + 12a(2 × 5 − 1)
বা, u + 4.5a = 0.18 ...(১)
8ম সেকেন্ডে, n = 8:
0.30 = u + 12a(2 × 8 − 1)
বা, u + 7.5a = 0.30 ...(২)
(২) − (১) করে,
3a = 0.12
∴ a = 0.04 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 3 × 0.04
∴ F = 0.12 N
উত্তর: 0.12 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 200 kg
আদিবেগ, u = 108 km h−1
= 108 × 10003600
= 30 m s−1
শেষবেগ, v = 0
দূরত্ব, s = 20 m
বাধাদানকারী বল, F = ?
মন্দন a হলে, আমরা জানি,
v2 = u2 − 2as
বা, 0 = u2 − 2as
∴ a = u22s
= 3022 × 20
= 90040 = 22.5 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 200 × 22.5
∴ F = 4500 N
উত্তর: 4500 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 5 টন = 5000 kg
আদিবেগ, u = 36 km h−1
= 36 × 10003600
= 10 m s−1
শেষবেগ, v = 0
দূরত্ব, s = 4 m
বল, F = ?
মন্দন a হলে, আমরা জানি,
v2 = u2 − 2as
বা, 0 = u2 − 2as
∴ a = u22s
= 1022 × 4
= 1008 = 12.5 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 5000 × 12.5
∴ F = 62500 N
উত্তর: 62500 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 40 kg
আদিবেগ, u = 0
2 s পরে বেগ, v = 15 m s−1
সময়, t = 2 s
বল, F = ?
4 s পরে গতিশক্তি, Ek = ?
(i) বল নির্ণয়:
আমরা জানি,
v = u + at
বা, 15 = 0 + a × 2
∴ a = 152 = 7.5 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 40 × 7.5
∴ F = 300 N
(ii) 4 s পরে গতিশক্তি নির্ণয়:
4 s পরে বেগ v′ হলে, আমরা জানি,
v′ = u + at′
বা, v′ = 0 + 7.5 × 4
∴ v′ = 30 m s−1
আমরা জানি,
Ek = 12mv′2
বা, Ek = 12 × 40 × 302
বা, Ek = 20 × 900
∴ Ek = 18000 J
উত্তর: বল 300 N, গতিশক্তি 18000 J
দেওয়া আছে,
গুলির ভর, m = 0.3 kg
গুলির বেগ, v = 30 m s−1
রাইফেলের পশ্চাৎ বেগ, V = 0.6 m s−1
রাইফেলের ভর, M = ?
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
MV = mv
∴ M = mvV
= 0.3 × 300.6
= 90.6 = 15 kg
উত্তর: 15 kg
দেওয়া আছে,
ভর, m = 500 kg
আদিবেগ, u = 20 m s−1
শেষবেগ, v = 0
দূরত্ব, s = 50 m
বিরুদ্ধ বল, F = ?
সময়, t = ?
(i) বিরুদ্ধ বল নির্ণয়:
মন্দন a হলে, আমরা জানি,
v2 = u2 − 2as
∴ a = u2 − v22s
= 202 − 02 × 50
= 400100 = 4 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 500 × 4
∴ F = 2000 N
(ii) সময় নির্ণয়:
আমরা জানি,
v = u − at
বা, 0 = 20 − 4t
∴ t = 204 = 5 s
উত্তর: (i) 2000 N, (ii) 5 s
দেওয়া আছে,
বিরুদ্ধ বল, F = 25 N
ভর, m = 5 kg
দূরত্ব, s = 12 m
শেষবেগ, v = u2
প্রাথমিক বেগ, u = ?
সময়, t = ?
আমরা জানি,
F = ma
∴ মন্দন, a = Fm
= 255 = 5 m s−2
(i) প্রাথমিক বেগ নির্ণয়:
আমরা জানি,
v2 = u2 − 2as
বা, u22 = u2 − 2 × 5 × 12
বা, u2 − u24 = 120
বা, 3u24 = 120
বা, u2 = 160
∴ u = 160 = 12.65 m s−1
(ii) সময় নির্ণয়:
আমরা জানি,
v = u − at
∴ t = u − va
= 12.65 − 6.3255
= 6.3255
= 1.265 s
উত্তর: প্রাথমিক বেগ 12.65 m s−1, সময় 1.265 s
লক্ষ করো: বইয়ের 2.5 s উত্তরটি বস্তু পুরো থামা পর্যন্ত সময় (12.655 = 2.53 s)। 12 m পথে বেগ অর্ধেক হতে লাগে 1.265 s।
দেওয়া আছে,
বন্দুকের ভর, M = 5 kg
বন্দুকের প্রতিক্ষেপ বেগ, V = 64 m s−1
গুলির ভর, m = 8 g = 0.008 kg
প্রবেশ দূরত্ব, s = 50 cm = 0.5 m
গুলির প্রাথমিক বেগ, v = ?
বাধা, F = ?
(i) গুলির প্রাথমিক বেগ নির্ণয়:
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
mv = MV
∴ v = MVm
= 5 × 640.008
= 3200.008 = 4 × 104 m s−1
(ii) বাধা নির্ণয়:
গুলির মন্দন a হলে, আমরা জানি,
0 = v2 − 2as
∴ a = v22s
আবার, আমরা জানি,
F = ma
∴ F = mv22s
= 0.008 × (4 × 104)22 × 0.5
= 0.008 × 16 × 1081
= 1.28 × 107 N
উত্তর: গুলির বেগ 4 × 104 m s−1, বাধা 1.28 × 107 N
লক্ষ করো: বইয়ে বেগ 4000 m s−1 ছাপা, কিন্তু প্রদত্ত মানে বেগ 4 × 104 m s−1। বইয়ের বাধার উত্তর 1.28 × 107 N এই বেগ দিয়েই মেলে। (৩৪ নং প্রশ্নে একই অঙ্ক 64 cm s−1 দিয়ে।)
দেওয়া আছে,
বুলেটের ভর, m = 50 g = 0.05 kg
প্রাথমিক বেগ, u = 400 m s−1
শেষবেগ, v = 50 m s−1
গড় বল, F = 4 × 104 N
দেয়ালের বেধ, d = ?
দ্বিতীয় বুলেটের ভর, m′ = ?
(i) দেয়ালের বেধ নির্ণয়:
কাজ-শক্তি উপপাদ্য থেকে আমরা জানি,
Fd = 12m(u2 − v2)
∴ d = m(u2 − v2)2F
= 0.05 × (4002 − 502)2 × 4 × 104
= 0.05 × 15750080000
= 787580000
= 0.0984 m = 9.84 cm
(ii) দ্বিতীয় বুলেটের ভর নির্ণয়:
দ্বিতীয় বুলেট ঠিক দেয়ালের শেষ প্রান্তে থামলে (শেষবেগ শূন্য), আমরা জানি,
12m′u2 = Fd
∴ m′ = 2Fdu2
= 2 × 4 × 104 × 0.09844002
= 7872160000
= 0.0492 kg = 49.2 g
উত্তর: বেধ 9.84 cm, দ্বিতীয় বুলেটের ভর 49.2 g
দেওয়া আছে,
ভর, m = 8 kg
আদিবেগ, u = 8 m s−1
শেষবেগ, v = 0
সময়, t = 20 s
বল, F = ?
আমরা জানি,
F = m(u − v)t
বা, F = 8 × (8 − 0)20
বা, F = 6420
∴ F = 3.2 N
উত্তর: 3.2 N
দেওয়া আছে,
কামানের ভর, M = 1500 kg
গোলার ভর, m = 60 kg
গোলার বেগ, v = 50 m s−1
কামানের পশ্চাৎ বেগ, V = ?
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
MV = mv
∴ V = mvM
= 60 × 501500
= 30001500 = 2 m s−1
উত্তর: 2 m s−1
দেওয়া আছে,
বায়ুর ভর, m = 4 g = 0.004 kg
নির্গমন বেগ, v = 5 m s−1
সময়, t = 0.5 s
বল, F = ?
আমরা জানি,
F = mtv
বা, F = 0.0040.5 × 5
বা, F = 0.008 × 5
∴ F = 0.04 N
উত্তর: 0.04 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 70 kg
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
বায়ুর বাধা, R = ?
সমবেগে নামছে, তাই ত্বরণ a = 0 এবং লব্ধি বল শূন্য।
আমরা জানি,
mg − R = ma
বা, mg − R = 0
∴ R = mg
= 70 × 9.8
= 686 N
উত্তর: 686 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 2.5 kg
উচ্চতা, h = 5 m
থামতে সময়, t = 110 s = 0.1 s
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 10 m s−2
পেরেকের ওপর বল, F = ?
আঘাতের মুহূর্তে বেগ v হলে, আমরা জানি,
v2 = u2 + 2gh
বা, v2 = 0 + 2 × 10 × 5 = 100
∴ v = 10 m s−1
থামাতে প্রয়োজনীয় বল mvt, সাথে হাতুড়ির ওজনও পেরেকে পড়ে।
আমরা জানি,
F = mvt + mg
বা, F = 2.5 × 100.1 + 2.5 × 10
বা, F = 250 + 25
∴ F = 275 N
উত্তর: 275 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 1 kg
আদিবেগ, u = 10 m s−1
শেষবেগ, v = 0
দূরত্ব, s = 2 cm = 0.02 m
ঘাত, J = ?
বল, F = ?
সময়, t = ?
(i) ঘাত নির্ণয়:
আমরা জানি,
J = m(u − v)
বা, J = 1 × (10 − 0)
∴ J = 10 kg m s−1
(ii) প্রযুক্ত বল নির্ণয়:
মন্দন a হলে, আমরা জানি,
v2 = u2 − 2as
∴ a = u22s
= 1022 × 0.02
= 1000.04 = 2500 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 1 × 2500
∴ F = 2500 N
(iii) সংস্পর্শকাল নির্ণয়:
আমরা জানি,
J = Ft
∴ t = JF
= 102500
= 4 × 10−3 s
উত্তর: (i) 10 kg m s−1, (ii) 2500 N, (iii) 4 × 10−3 s
বস্তুটি শুরুতে স্থির ছিল ধরি।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 10 kg
বল ক্রিয়ার সময়, t = 10 s
বল বন্ধের পরের সময়, t′ = 10 s
ওই সময়ে দূরত্ব, s′ = 100 m
আদিবেগ, u = 0
বল, F = ?
বল বন্ধের পর বস্তু সমবেগে চলে। আমরা জানি,
s′ = vt′
∴ v = s′t′ = 10010 = 10 m s−1
প্রথম 10 s-এ স্থির অবস্থা থেকে এই বেগ অর্জিত হয়। আমরা জানি,
v = u + at
বা, 10 = 0 + a × 10
∴ a = 1 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 10 × 1
∴ F = 10 N
উত্তর: 10 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 4 kg
উচ্চতা, h = 6 m
কাদায় প্রবেশ, s = 5 cm = 0.05 m
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
কাদার গড় ধাক্কা, F = ?
মোট পতন (h + s)-এ অভিকর্ষের কাজ = কাদার বাধার কাজ
আমরা জানি,
F × s = mg(h + s)
∴ F = mg(h + s)s
= 4 × 9.8 × (6 + 0.05)0.05
= 4 × 9.8 × 6.050.05
= 237.160.05
= 4743.2 N
উত্তর: 4743.2 N
লক্ষ করো: বইয়ে দশমিক ভুল জায়গায় ছাপা হয়েছে (4.7432 N), সঠিক মান 4743.2 N।
আগমনের দিক ধনাত্মক ধরি।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 2 kg
আদিবেগ, u = 5 m s−1
শেষবেগ, v = −3 m s−1
ঘাত, J = ?
আমরা জানি,
J = m(v − u)
বা, J = 2 × (−3 − 5)
বা, J = 2 × (−8)
∴ J = −16 kg m s−1
∴ ঘাতের মান 16 kg m s−1 (দেয়াল থেকে বাইরের দিকে)
উত্তর: 16 kg m s−1
দেওয়া আছে,
ভর, m = 0.2 kg
আদিবেগ, u = 20 m s−1
শেষবেগ, v = 0
সময়, t = 0.1 s
গড় বল, F = ?
আমরা জানি,
F = m(u − v)t
বা, F = 0.2 × (20 − 0)0.1
বা, F = 40.1
∴ F = 40 N
উত্তর: 40 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 0.6 kg
আদিবেগ, u = 25 m s−1
শেষবেগ, v = 40 m s−1
ঘাত, J = ?
আমরা জানি,
J = m(v − u)
বা, J = 0.6 × (40 − 25)
বা, J = 0.6 × 15
∴ J = 9 kg m s−1
উত্তর: 9 kg m s−1
আগমনের দিক ধনাত্মক ধরি।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 30 g = 0.03 kg
আদিবেগ, u = 60 m s−1
শেষবেগ, v = −30 m s−1
ঘাত, J = ?
আমরা জানি,
J = m(v − u)
বা, J = 0.03 × (−30 − 60)
বা, J = 0.03 × (−90)
∴ J = −2.7 N s
∴ ঘাতের মান 2.7 N s
উত্তর: 2.7 N s
লক্ষ করো: বইয়ে দশমিক বাদ পড়ে 27 Ns ছাপা হয়েছে, সঠিক মান 2.7 N s।
আগমনের দিক ধনাত্মক ধরি।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 0.15 kg
আদিবেগ, u = 12 m s−1
শেষবেগ, v = −12 m s−1
ঘাত, J = ?
আমরা জানি,
J = m(v − u)
বা, J = 0.15 × (−12 − 12)
বা, J = 0.15 × (−24)
∴ J = −3.6 kg m s−1
∴ ঘাতের মান 3.6 kg m s−1
উত্তর: 3.6 kg m s−1
লক্ষ করো: বইয়ে ভর 0.15 g ছাপা, উত্তর মেলে 0.15 kg ধরলে।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 0.15 kg
বেগের মান, v = 54 km h−1
= 54 × 10003600
= 15 m s−1
আদি ও শেষ বেগের মধ্যে কোণ, θ = 45° (মান সমান)
ঘাত, J = ?
সমান মানের দুটি বেগের মধ্যে কোণ θ হলে, আমরা জানি,
|Δv| = 2vsin θ2
বা, |Δv| = 2 × 15 × sin 22.5°
বা, |Δv| = 30 × 0.3827
∴ |Δv| = 11.48 m s−1
আবার, আমরা জানি,
J = m|Δv|
বা, J = 0.15 × 11.48
∴ J = 1.72 kg m s−1
উত্তর: 1.72 kg m s−1
লক্ষ করো: বইয়ের উত্তর 3.84 kg m s−1 প্রদত্ত মানে মেলে না। বল যদি আগত পথের সাথে 45° কোণে ফিরে যায় (বেগদ্বয়ের মধ্যে 135°), তবে ঘাত 2 × 0.15 × 15 × sin 67.5° = 4.16 kg m s−1।
দেওয়া আছে,
ব্যাসার্ধ ভেক্টর, r = (2ı + 2ȷ − k) m
বল, F = (6ı + 3ȷ − 3k) N
টর্ক, τ = ?
আমরা জানি,
τ = r × F
= ıȷk22−163−3
= ı(−6 + 3) − ȷ(−6 + 6)
+ k(6 − 12)
= (−3ı − 6k) N m
টর্কের মান,
τ = (−3)2 + 02 + (−6)2
= 9 + 36
= 45 N m = 6.71 N m
দিক: −(3ı + 6k) ভেক্টরের দিকে, অর্থাৎ r ও F উভয়ের সাথে লম্ব।
উত্তর: τ = (−3ı − 6k) N m, মান 6.71 N m, দিক r ও F উভয়ের সাথে লম্ব
দেওয়া আছে,
জড়তার ভ্রামক, I = 100 kg m2
ওজন, W = 29.4 N
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
চক্রগতির ব্যাসার্ধ, K = ?
আমরা জানি,
W = mg
∴ m = Wg = 29.49.8 = 3 kg
আবার, আমরা জানি,
I = mK2
∴ K = Im
= 1003
= 33.33 = 5.77 m
উত্তর: 5.77 m
দেওয়া আছে,
ভর, m = 2 kg
ত্বরণ, a = 5 m s−2
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 10 m s−2
স্প্রিং তুলার টান (পাঠ), T = ?
(i) ওপরে ওঠার সময়:
আমরা জানি,
T = m(g + a)
বা, T = 2 × (10 + 5)
∴ T = 30 N
∴ পাঠ = Tg = 3010 = 3 kg
(ii) নিচে নামার সময়:
আমরা জানি,
T = m(g − a)
বা, T = 2 × (10 − 5)
∴ T = 10 N
∴ পাঠ = Tg = 1010 = 1 kg
উত্তর: (i) 3 kg (30 N), (ii) 1 kg (10 N)
দেওয়া আছে,
ভর, m = 60 kg
ত্বরণ, a = 4 m s−2
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
প্রতিক্রিয়া বল, R = ?
(i) নিচে নামার সময়:
আমরা জানি,
R = m(g − a)
বা, R = 60 × (9.8 − 4)
বা, R = 60 × 5.8
∴ R = 348 N
(ii) ওপরে ওঠার সময়:
আমরা জানি,
R = m(g + a)
বা, R = 60 × (9.8 + 4)
বা, R = 60 × 13.8
∴ R = 828 N
উত্তর: নিচে নামার সময় 348 N, ওপরে ওঠার সময় 828 N
লক্ষ করো: বইয়ের উত্তর 585.6 N ও 590.4 N মেলে ত্বরণ 4 cm s−2 (0.04 m s−2) ধরলে: 60(9.8 ∓ 0.04)।
দেওয়া আছে,
জ্বালানি ক্ষয়ের হার, dmdt = 200 kg s−1
গ্যাস নির্গমন বেগ, v = 5000 m s−1
বল (ধাক্কা), F = ?
আমরা জানি,
F = vdmdt
বা, F = 5000 × 200
∴ F = 1 × 106 N
উত্তর: 1 × 106 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 50 g = 0.05 kg
পতনের উচ্চতা, h1 = 5 m
প্রতিক্ষেপণের উচ্চতা, h2 = 3.2 m
সংঘর্ষকাল, t = 110 s = 0.1 s
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 10 m s−2
তল দ্বারা প্রযুক্ত বল, N = ?
ওই বলের ঘাত = ?
আমরা জানি,
v = 2gh
তলে পড়ার বেগ, v1 = 2 × 10 × 5
= 100 = 10 m s−1 (নিচে)
ফিরে ওঠার বেগ, v2 = 2 × 10 × 3.2
= 64 = 8 m s−1 (ওপরে)
ভরবেগের পরিবর্তন (লব্ধি ঘাত), আমরা জানি,
Δp = m(v2 + v1)
বা, Δp = 0.05 × (8 + 10)
∴ Δp = 0.9 N s
আবার, আমরা জানি,
লব্ধি বল, F = Δpt
বা, F = 0.90.1
∴ F = 9 N
তল দ্বারা প্রযুক্ত বল = লব্ধি বল + ওজন,
N = F + mg
বা, N = 9 + 0.05 × 10
∴ N = 9.5 N
আবার, আমরা জানি,
এই বলের ঘাত, J = Nt
বা, J = 9.5 × 0.1
∴ J = 0.95 N s
উত্তর: তল দ্বারা প্রযুক্ত বল 9.5 N, ঘাত 0.95 N s (লব্ধি বল 9 N, লব্ধি ঘাত 0.9 N s)
লক্ষ করো: বইয়ের উত্তর 9 N ও 0.9 N s হলো লব্ধি বল ও লব্ধি ঘাত (ওজন বাদ দিয়ে)। বইয়ে উচ্চতা "32 m" ছাপা, উত্তর মেলে 3.2 m ধরলে।
দেওয়া আছে,
রকেটের মোট ভর, M = 150 + 450 = 600 kg
গ্যাসের বেগ, v = 2 km s−1 = 2000 m s−1
প্রাথমিক ত্বরণ, a = 30 m s−2
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 10 m s−2 ধরি
জ্বালানি ক্ষয়ের হার, dmdt = ?
ধাক্কা − ওজন = Ma
আমরা জানি,
vdmdt − Mg = Ma
বা, vdmdt = M(a + g)
∴ dmdt = M(a + g)v
= 600 × (30 + 10)2000
= 240002000
= 12 kg s−1
উত্তর: 12 kg s−1
লক্ষ করো: প্রশ্নে g দেওয়া নেই; বইয়ের উত্তর g = 10 ধরে। g = 9.8 নিলে 11.94 kg s−1।
দেওয়া আছে,
জ্বালানি দহনের হার, dmdt = 300 kg s−1
গ্যাসের বেগ, v = 5000 m s−1
প্রাথমিক ভর, M0 = 5000 kg
সময়, t = 10 s
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
ত্বরণ, a = ?
10 s পরে ভর M হলে, আমরা জানি,
M = M0 − dmdt × t
= 5000 − 300 × 10
= 2000 kg
আবার, আমরা জানি,
ধাক্কা, F = vdmdt
= 5000 × 300
= 1.5 × 106 N
এবং আমরা জানি,
F − Mg = Ma
∴ a = FM − g
= 1.5 × 1062000 − 9.8
= 750 − 9.8
= 740.2 m s−2
উত্তর: 740.2 m s−2
দেওয়া আছে,
বন্দুকের ভর, M = 5 kg
বন্দুকের প্রতিক্ষিপ্ত বেগ, V = 64 cm s−1 = 0.64 m s−1
গুলির ভর, m = 8 g = 0.008 kg
প্রবেশ দূরত্ব, s = 50 cm = 0.5 m
গুলির প্রাথমিক বেগ, v = ?
বাধা, F = ?
(i) গুলির প্রাথমিক বেগ নির্ণয়:
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
mv = MV
∴ v = MVm
= 5 × 0.640.008
= 3.20.008 = 400 m s−1
(ii) বাধা নির্ণয়:
গুলির মন্দন a হলে, আমরা জানি,
0 = v2 − 2as
∴ a = v22s
আবার, আমরা জানি,
F = ma
∴ F = mv22s
= 0.008 × 40022 × 0.5
= 0.008 × 1600001
= 1280 N
উত্তর: গুলির বেগ 400 m s−1, বাধা 1280 N
দেওয়া আছে,
ব্যাসার্ধ, r = 100 m
বেগ, v = 60 km h−1
= 60 × 10003600
= 16.67 m s−1
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
আনতি কোণ, θ = ?
আমরা জানি,
tan θ = v2rg
বা, tan θ = (16.67)2100 × 9.8
বা, tan θ = 277.8980
বা, tan θ = 0.2834
∴ θ = tan −1(0.2834) = 15.82°
উত্তর: 15.82°
দেওয়া আছে,
ব্যাসার্ধ, r = 60 m
বেগ, v = 50 km h−1
= 50 × 10003600
= 13.89 m s−1
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
ব্যাংকিং কোণ, θ = ?
আমরা জানি,
tan θ = v2rg
বা, tan θ = (13.89)260 × 9.8
বা, tan θ = 192.9588
বা, tan θ = 0.328
∴ θ = tan −1(0.328) = 18.16°
উত্তর: 18.16°
দেওয়া আছে,
বাঁকের ব্যাসার্ধ, r = 98 m
পাতদ্বয়ের দূরত্ব, d = 1.525 m
দ্রুতি, v = 9.8 m s−1
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
বাহিরের পাতের উচ্চতা, h = ?
আমরা জানি,
tan θ = v2rg
বা, tan θ = (9.8)298 × 9.8
বা, tan θ = 9.898
∴ tan θ = 0.1
θ ছোট হলে, sin θ ≈ tan θ = 0.1
আবার, আমরা জানি,
h = dsin θ
বা, h = 1.525 × 0.1
∴ h = 0.1525 m
উত্তর: 0.1525 m
দেওয়া আছে,
আদি কৌণিক বেগ, ω1 = 2π rad s−1
শেষ কৌণিক বেগ, ω2 = 6π rad s−1
কাজ, W = 100 J
জড়তার ভ্রামক, I = ?
আমরা জানি,
W = 12I(ω22 − ω21)
∴ I = 2Wω22 − ω21
= 2 × 10036π2 − 4π2
= 20032π2
= 200315.83
= 0.633 kg m2
উত্তর: 0.633 kg m2
দেওয়া আছে,
ভর, m = 5 kg
অক্ষ থেকে দূরত্ব, r = 1.5 m
কৌণিক দ্রুতি, ω = 5 rad s−1
জড়তার ভ্রামক, I = ?
ঘূর্ণন গতিশক্তি, E = ?
(i) জড়তার ভ্রামক নির্ণয়:
আমরা জানি,
I = mr2
বা, I = 5 × (1.5)2
বা, I = 5 × 2.25
∴ I = 11.25 kg m2
(ii) ঘূর্ণন গতিশক্তি নির্ণয়:
আমরা জানি,
E = 12Iω2
বা, E = 12 × 11.25 × 52
বা, E = 12 × 281.25
∴ E = 140.625 J
উত্তর: 11.25 kg m2, 140.625 J
দেওয়া আছে,
ভর, m = 20 kg
ব্যাসার্ধ, r = 22 = 1 m
কৌণিক দ্রুতি, ω = 1800 rpm
= 1800 × 2π60
= 60π rad s−1
কৌণিক ভরবেগ, L = ?
চাকতির ক্ষেত্রে আমরা জানি,
I = 12mr2
বা, I = 12 × 20 × 12
∴ I = 10 kg m2
আবার, আমরা জানি,
L = Iω
বা, L = 10 × 60π
বা, L = 600π
∴ L = 1885 kg m2s−1
উত্তর: 600π kg m2s−1 = 1885 kg m2s−1
দেওয়া আছে,
জড়তার ভ্রামক, I = 0.05 kg m2
সময়, t = 8 s
আদি কৌণিক বেগ, ω1 = 60 rpm
= 60 × 2π60
= 2π rad s−1
শেষ কৌণিক বেগ, ω2 = 300 rpm
= 300 × 2π60
= 10π rad s−1
টর্ক, τ = ?
আমরা জানি,
ω2 = ω1 + αt
∴ α = ω2 − ω1t
= 10π − 2π8
= 8π8 = π rad s−2
আবার, আমরা জানি,
τ = Iα
বা, τ = 0.05 × π
∴ τ = 0.157 N m
উত্তর: 0.157 N m
দেওয়া আছে,
ভর, m = 20 kg
ব্যাসার্ধ, r = 0.25 m
কৌণিক বেগ, ω = 100 rad s−1
ঘূর্ণন গতিশক্তি, E = ?
কৌণিক ভরবেগ, L = ?
নিরেট চোঙের ক্ষেত্রে আমরা জানি,
I = 12mr2
বা, I = 12 × 20 × (0.25)2
বা, I = 10 × 0.0625
∴ I = 0.625 kg m2
(i) ঘূর্ণন গতিশক্তি নির্ণয়:
আমরা জানি,
E = 12Iω2
বা, E = 12 × 0.625 × 1002
বা, E = 12 × 6250
∴ E = 3125 J
(ii) কৌণিক ভরবেগ নির্ণয়:
আমরা জানি,
L = Iω
বা, L = 0.625 × 100
∴ L = 62.5 kg m2s−1
উত্তর: 3125 J, 62.5 kg m2s−1
দেওয়া আছে,
জ্বালানি ব্যবহারের হার, dmdt = 15 kg s−1
নির্গমন বেগ, v = 150 m s−1
ধাক্কা, F = ?
আমরা জানি,
F = vdmdt
বা, F = 150 × 15
∴ F = 2250 N
(ধাক্কা যানের ভরের ওপর নির্ভর করে না।)
উত্তর: 2250 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 0.5 kg
প্রাথমিক বেগ, u = 30 m s−1
শেষবেগ, v = 0
দূরত্ব, s = 50 m
ঘর্ষণ বল, F = ?
মন্দন a হলে, আমরা জানি,
v2 = u2 − 2as
∴ a = u2 − v22s
= 302 − 02 × 50
= 900100 = 9 m s−2
আবার, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 0.5 × 9
∴ F = 4.5 N
উত্তর: 4.5 N
দেওয়া আছে,
ভর, m1 = 4, m2 = 5, m3 = 6 একক
স্থানাঙ্ক, (4,0,−1), (2,−2,3), (2,1,4)
জড়তার ভ্রামক, I = ?
চক্রগতির ব্যাসার্ধ, K = ?
Z অক্ষ থেকে কণার দূরত্ব r হলে, আমরা জানি,
r = x2 + y2
∴ r2 = x2 + y2
r21 = 42 + 02 = 16
r22 = 22 + (−2)2 = 8
r23 = 22 + 12 = 5
(i) জড়তার ভ্রামক নির্ণয়:
আমরা জানি,
I = m1r21 + m2r22 + m3r23
বা, I = 4 × 16 + 5 × 8 + 6 × 5
বা, I = 64 + 40 + 30
∴ I = 134 একক
(ii) চক্রগতির ব্যাসার্ধ নির্ণয়:
মোট ভর, M = 4 + 5 + 6 = 15 একক
আমরা জানি,
I = MK2
∴ K = IM
= 13415
= 8.933 = 2.99 একক
উত্তর: I = 134 একক, K = 2.99 একক
লক্ষ করো: বইয়ের উত্তরে (4,13,5) তিনটি কণার দূরত্ব দেওয়া, তার মধ্যে ২য়টি ভুল — (2,−2) বিন্দুর দূরত্ব 8, 13 নয়।
দেওয়া আছে,
দ্রুতি, v = 24.25 m s−1
ব্যাসার্ধ, r = 34.64 m
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s−2
উল্লম্বের সাথে কোণ, θ = ?
আমরা জানি,
tan θ = v2rg
বা, tan θ = (24.25)234.64 × 9.8
বা, tan θ = 588.06339.47
বা, tan θ = 1.732
∴ θ = tan −1(1.732) = 60°
উত্তর: 60°
দেওয়া আছে,
দ্রুতি, v = 72 km h−1
= 72 × 10003600
= 20 m s−1
কেন্দ্রমুখী ত্বরণ, a = 1 m s−2
ব্যাসার্ধ, r = ?
আমরা জানি,
a = v2r
∴ r = v2a
= 2021
= 400 m
উত্তর: 400 m
দেওয়া আছে,
কম্পাঙ্ক, n = 30060 = 5 s−1
পর্যায়কাল, T = ?
কৌণিক বেগ, ω = ?
(i) পর্যায়কাল নির্ণয়:
আমরা জানি,
T = 1n
বা, T = 15
∴ T = 0.2 s
(ii) কৌণিক বেগ নির্ণয়:
আমরা জানি,
ω = 2πn
বা, ω = 2π × 5
বা, ω = 10π
∴ ω = 31.4 rad s−1
উত্তর: পর্যায়কাল 0.2 s, কৌণিক বেগ 31.4 rad s−1
দেওয়া আছে,
জড়তার ভ্রামক, I = 250 kg m2
কৌণিক ত্বরণ, α = 4 rad s−2
টর্ক, τ = ?
আমরা জানি,
τ = Iα
বা, τ = 250 × 4
∴ τ = 1000 N m
উত্তর: 1000 N m
দেওয়া আছে,
প্রথম বিন্দুর দূরত্ব, r1 = 0.12 m
দ্বিতীয় বিন্দুর দূরত্ব, r2 = 0.18 m
রৈখিক বেগের অনুপাত, v1:v2 = ?
সব বিন্দুর কৌণিক বেগ ω সমান।
আমরা জানি,
v = ωr
∴ v1v2 = ωr1ωr2 = r1r2
বা, v1v2 = 0.120.18
বা, v1v2 = 23
∴ v1:v2 = 2:3
উত্তর: 2:3
দেওয়া আছে,
রৈখিক দ্রুতি, v = 3.14 m s−1
কম্পাঙ্ক, n = 10 s−1
ব্যাসার্ধ, r = ?
আমরা জানি,
ω = 2πn
বা, ω = 2π × 10 = 20π rad s−1
আবার, আমরা জানি,
v = ωr
∴ r = vω
= 3.1420 × 3.14
= 120 = 0.05 m
উত্তর: 0.05 m
দেওয়া আছে,
উচ্চতা, h = 500 km
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R = 6400 km
পর্যায়কাল, T = 100 min = 100 × 60 = 6000 s
কৌণিক বেগ, ω = ?
রৈখিক বেগ, v = ?
কক্ষপথের ব্যাসার্ধ,
r = R + h = 6400 + 500 = 6900 km
= 6.9 × 106 m
(i) কৌণিক বেগ নির্ণয়:
আমরা জানি,
ω = 2πT
বা, ω = 2 × 3.14166000
∴ ω = 1.047 × 10−3 rad s−1
(ii) রৈখিক বেগ নির্ণয়:
আমরা জানি,
v = ωr
বা, v = 1.047 × 10−3 × 6.9 × 106
∴ v = 7.23 × 103 m s−1
= 7.23 km s−1
উত্তর: কৌণিক বেগ 1.047 × 10−3 rad s−1, রৈখিক বেগ 7.23 km s−1
লক্ষ করো: বইয়ের উত্তর (7.627 km s−1) হিন্টের সূত্র v = gR2R + h থেকে এসেছে। কিন্তু ওই বেগে প্রদক্ষিণ করতে লাগে প্রায় 94.7 min, প্রশ্নের 100 min নয়। প্রশ্নে পর্যায়কাল দেওয়া, তাই ওপরের উত্তর নেওয়া হলো।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 0.25 kg
ব্যাসার্ধ, r = 0.75 m
কম্পাঙ্ক, n = 9060 = 1.5 s−1
সুতার টান, T = ?
আমরা জানি,
ω = 2πn
বা, ω = 2π × 1.5 = 3π rad s−1
আবার, আমরা জানি,
T = mω2r
বা, T = 0.25 × (3π)2 × 0.75
বা, T = 0.25 × 88.83 × 0.75
∴ T = 16.66 N
উত্তর: 16.66 N
দেওয়া আছে,
ভর, m = 4 kg
ব্যাসার্ধ, r = 1.5 m
কম্পাঙ্ক, n = 205 = 4 s−1
সুতার টান, T = ?
আমরা জানি,
ω = 2πn
বা, ω = 2π × 4 = 8π rad s−1
আবার, আমরা জানি,
T = mω2r
বা, T = 4 × (8π)2 × 1.5
বা, T = 4 × 631.65 × 1.5
∴ T = 3.79 × 103 N
উত্তর: 3.79 × 103 N
দেওয়া আছে,
আদি কম্পাঙ্ক, n0 = 1500 rpm
= 150060
= 25 rev s−1
শেষ কম্পাঙ্ক, n = 0
সময়, t = 20 s
ঘূর্ণন সংখ্যা, N = ?
সুষম মন্দনে আমরা জানি,
N = n0 + n2t
বা, N = 25 + 02 × 20
বা, N = 12.5 × 20
∴ N = 250 বার
উত্তর: 250 বার
দেওয়া আছে,
আদি কৌণিক বেগ, ω0 = 0
শেষ কৌণিক বেগ, ω = 1500 rpm
= 1500 × 2π60
= 50π rad s−1
সময়, t = 30 s
দূরত্ব, r = 50 cm = 0.5 m
কৌণিক ত্বরণ, α = ?
রৈখিক ত্বরণ, a = ?
(i) কৌণিক ত্বরণ নির্ণয়:
আমরা জানি,
ω = ω0 + αt
∴ α = ω − ω0t
= 50π − 030
= 5.236 rad s−2
(ii) রৈখিক (স্পর্শকীয়) ত্বরণ নির্ণয়:
আমরা জানি,
a = αr
বা, a = 5.236 × 0.5
∴ a = 2.62 m s−2
(এখানে রৈখিক ত্বরণ মানে স্পর্শকীয় ত্বরণ; কেন্দ্রমুখী ত্বরণ ω2r আলাদা।)
উত্তর: কৌণিক ত্বরণ 5.236 rad s−2, রৈখিক ত্বরণ 2.62 m s−2
দেওয়া আছে,
আদি কম্পাঙ্ক, n0 = 7860 = 1.3 rev s−1
শেষ কম্পাঙ্ক, n = 0
সময়, t = 30 s
ঘূর্ণন সংখ্যা, N = ?
সুষম মন্দনে আমরা জানি,
N = n0 + n2t
বা, N = 1.3 + 02 × 30
বা, N = 0.65 × 30
∴ N = 19.5 বার
উত্তর: 19.5 বার
দেওয়া আছে,
আদি কম্পাঙ্ক, n1 = 105060 = 17.5 rev s−1
শেষ কম্পাঙ্ক, n2 = 65060 = 10.83 rev s−1
ঘূর্ণন সংখ্যা, N = 50
কৌণিক ত্বরণ, α = ?
সময়, t = ?
থামার আগে আরও ঘূর্ণন, N′ = ?
(i) কৌণিক ত্বরণ নির্ণয়:
আমরা জানি,
n22 = n21 + 2αN
∴ α = n22 − n212N
= (10.83)2 − (17.5)22 × 50
= 117.36 − 306.25100
= −1.889 rev s−2
= −1.889 × 2π rad s−2
= −11.87 rad s−2
(ii) সময় নির্ণয়:
আমরা জানি,
n2 = n1 + αt
∴ t = n1 − n2|α|
= 17.5 − 10.831.889
= 6.6671.889
= 3.53 s
(iii) থামার আগে আরও ঘূর্ণন নির্ণয়:
থামার সময় কম্পাঙ্ক শূন্য। আমরা জানি,
0 = n22 − 2|α|N′
∴ N′ = n222|α|
= (10.83)22 × 1.889
= 117.363.778
= 31.06 ≈ 31 বার
উত্তর: কৌণিক ত্বরণ −11.87 rad s−2 (−1.889 rev s−2), সময় 3.53 s, আরও 31 বার
দেওয়া আছে,
প্রথম বস্তুর ভর, m1 = 5 kg
প্রথম বস্তুর বেগ, u1 = 10 m s−1
দ্বিতীয় বস্তুর ভর, m2 = 2 kg
দ্বিতীয় বস্তুর বেগ, u2 = 3 m s−1
মিলিত বস্তুর বেগ, v = ?
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
(m1 + m2)v = m1u1 + m2u2
∴ v = m1u1 + m2u2m1 + m2
= 5 × 10 + 2 × 35 + 2
= 567
= 8 m s−1
উত্তর: 8 m s−1
দেওয়া আছে,
কক্ষপথের ব্যাসার্ধ, r = 7000 km = 7 × 106 m
পর্যায়কাল, T = 2 h = 2 × 3600 = 7200 s
কেন্দ্রমুখী ত্বরণ, a = ?
আমরা জানি,
a = ω2r এবং ω = 2πT
∴ a = 4π2rT2
= 4π2 × 7 × 106(7200)2
= 2.764 × 1085.184 × 107
= 5.33 m s−2
উত্তর: 5.33 m s−2
দেওয়া আছে,
ভর, m = 900 kg
আদিবেগ, u = 60 km h−1
= 60 × 10003600
= 16.67 m s−1
শেষবেগ, v = 0
দূরত্ব, s = 50 m
ঘর্ষণ বল, f = 200 N
ব্রেকজনিত বল, Fb = ?
মন্দন a হলে, আমরা জানি,
v2 = u2 − 2as
∴ a = u22s
= (16.67)22 × 50
= 277.8100 = 2.778 m s−2
মোট বাধা বল, আমরা জানি,
F = ma
বা, F = 900 × 2.778
∴ F = 2500 N
আবার, আমরা জানি,
F = Fb + f
∴ Fb = F − f
= 2500 − 200
= 2300 N
উত্তর: 2300 N
উত্তর দিক ধনাত্মক ধরি।
দেওয়া আছে,
প্রথম বস্তুর ভর, m1 = 5 kg
প্রথম বস্তুর বেগ, u1 = + 4 m s−1
দ্বিতীয় বস্তুর ভর, m2 = 3 kg
দ্বিতীয় বস্তুর বেগ, u2 = −2 m s−1
মিলিত বস্তুর বেগ, v = ?
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
(m1 + m2)v = m1u1 + m2u2
∴ v = m1u1 + m2u2m1 + m2
= 5 × 4 + 3 × (−2)5 + 3
= 20 − 68 = 148
= 1.75 m s−1
মান ধনাত্মক, তাই মিলিত বস্তু উত্তর দিকে চলবে।
উত্তর: 1.75 m s−1, উত্তর দিকে
প্রথম বস্তুর দিক ধনাত্মক ধরি।
দেওয়া আছে,
প্রথম বস্তুর ভর, m1 = 0.5 kg
প্রথম বস্তুর বেগ, u1 = 0.2 m s−1
দ্বিতীয় বস্তুর ভর, m2 = 0.4 kg
দ্বিতীয় বস্তুর বেগ, u2 = −0.1 m s−1
সাধারণ বেগ, v = ?
গতিশক্তির অনুপাত, E2:E1 = ?
শক্তির অপচয় = ?
(i) সাধারণ বেগ নির্ণয়:
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
(m1 + m2)v = m1u1 + m2u2
∴ v = m1u1 + m2u2m1 + m2
= 0.5 × 0.2 − 0.4 × 0.10.9
= 0.1 − 0.040.9 = 0.060.9
= 0.0667 m s−1
(ii) গতিশক্তির অনুপাত নির্ণয়:
আমরা জানি,
E = 12mv2
প্রাথমিক গতিশক্তি,
E1 = 12m1u21 + 12m2u22
= 12(0.5)(0.2)2 + 12(0.4)(0.1)2
= 0.01 + 0.002 = 0.012 J
চূড়ান্ত গতিশক্তি,
E2 = 12(m1 + m2)v2
= 12(0.9)(0.0667)2
= 0.002 J
∴ E2:E1 = 0.002:0.012 = 1:6
(iii) শক্তির অপচয় নির্ণয়:
শক্তির অপচয় = E1 − E2
= 0.012 − 0.002
= 0.01 J
উত্তর: সাধারণ বেগ 0.0667 m s−1, অনুপাত 1:6, অপচয় 0.01 J
লক্ষ করো: বইয়ের উত্তর (0.156 m s−1) মেলে দুটি বস্তু একই দিকে চললে। প্রশ্নে "বিপরীত দিক থেকে" বলা আছে, তাই উত্তর 0.0667 m s−1 — যা ৬৫ নং প্রশ্নের বইয়ের উত্তরের সাথেও মেলে।
বল ফেরত যাওয়ার অনুভূমিক দিক + ı এবং খাড়া ওপরের দিক + ȷ ধরি।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 200 g = 0.2 kg
সংস্পর্শ কাল, t = 0.1 s
আদিবেগ, u = −20ı m s−1
শেষবেগ, v = 20cos 45°ı + 20sin 45°ȷ
= (14.14ı + 14.14ȷ) m s−1
ঘাত, J = ?
গড় বল, F = ?
বেগের পরিবর্তন Δv হলে, আমরা জানি,
Δv = v − u
= (14.14 + 20)ı + 14.14ȷ
= (34.14ı + 14.14ȷ) m s−1
∴ |Δv| = (34.14)2 + (14.14)2
= 1165.5 + 199.9
= 1365.4
= 36.95 m s−1
(i) ঘাত নির্ণয়:
আমরা জানি,
J = m|Δv|
বা, J = 0.2 × 36.95
∴ J = 7.39 kg m s−1
(ii) গড় বল নির্ণয়:
আমরা জানি,
F = Jt
বা, F = 7.390.1
∴ F = 73.9 N
উত্তর: (i) 7.39 kg m s−1, (ii) 73.9 N
প্রথম বস্তুর দিক ধনাত্মক ধরি।
দেওয়া আছে,
প্রথম বস্তুর ভর, m1 = 0.5 kg
প্রথম বস্তুর বেগ, u1 = 0.2 m s−1
দ্বিতীয় বস্তুর ভর, m2 = 0.4 kg
দ্বিতীয় বস্তুর বেগ, u2 = −0.1 m s−1
সাধারণ বেগ, v = ?
গতিশক্তির অনুপাত, E2:E1 = ?
শক্তির অপচয় = ?
(i) সাধারণ বেগ নির্ণয়:
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
(m1 + m2)v = m1u1 + m2u2
∴ v = m1u1 + m2u2m1 + m2
= 0.5 × 0.2 + 0.4 × (−0.1)0.5 + 0.4
= 0.060.9
= 0.067 m s−1
(ii) গতিশক্তির অনুপাত নির্ণয়:
আমরা জানি,
E = 12mv2
প্রাথমিক গতিশক্তি,
E1 = 12(0.5)(0.2)2 + 12(0.4)(0.1)2
= 0.01 + 0.002
= 12 × 10−3 J
অন্তিম গতিশক্তি,
E2 = 12(0.9)(0.067)2
= 2.02 × 10−3 J
∴ E2:E1 = 2.02:12 ≈ 1:6
(iii) শক্তির অপচয় নির্ণয়:
শক্তির অপচয় = E1 − E2
= (12 − 2.02) × 10−3
= 9.98 × 10−3 J
উত্তর: সাধারণ বেগ 0.067 m s−1, অনুপাত ≈ 1:6, অপচয় 9.98 × 10−3 J
দেওয়া আছে,
শেলের ভর, M = 30 kg
শেলের বেগ, u = 48 m s−1
প্রথম টুকরার ভর, m1 = 18 kg
প্রথম টুকরার বেগ, v1 = 0
দ্বিতীয় টুকরার ভর, m2 = 30 − 18 = 12 kg
দ্বিতীয় টুকরার বেগ, v2 = ?
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র থেকে আমরা জানি,
Mu = m1v1 + m2v2
বা, 30 × 48 = 18 × 0 + 12 × v2
বা, 1440 = 12v2
∴ v2 = 144012 = 120 m s−1
উত্তর: 120 m s−1
দেওয়া আছে,
বল, F = 10 N
ভর, m = 2 kg
আদিবেগ, u = 0
বল ক্রিয়ার সময়, t1 = 4 s
পরবর্তী সময়, t2 = 8 − 4 = 4 s
মোট দূরত্ব, s = ?
আমরা জানি,
F = ma
∴ a = Fm = 102 = 5 m s−2
প্রথম 4 s-এ দূরত্ব, আমরা জানি,
s1 = ut1 + 12at21
বা, s1 = 0 + 12 × 5 × 42
∴ s1 = 40 m
4 s শেষে বেগ, আমরা জানি,
v = u + at1
বা, v = 0 + 5 × 4
∴ v = 20 m s−1
পরের 4 s বস্তু সমবেগে চলে। আমরা জানি,
s2 = vt2
বা, s2 = 20 × 4
∴ s2 = 80 m
∴ মোট দূরত্ব, s = s1 + s2
= 40 + 80 = 120 m
উত্তর: 120 m
দেওয়া আছে,
ভর, m = 5 kg
চক্রগতির ব্যাসার্ধ, K = 0.2 m
কৌণিক ত্বরণ, α = 2 rad s−2
জড়তার ভ্রামক, I = ?
টর্ক, τ = ?
(i) জড়তার ভ্রামক নির্ণয়:
আমরা জানি,
I = mK2
বা, I = 5 × (0.2)2
বা, I = 5 × 0.04
∴ I = 0.2 kg m2
(ii) টর্ক নির্ণয়:
আমরা জানি,
τ = Iα
বা, τ = 0.2 × 2
∴ τ = 0.4 N m
উত্তর: 0.2 kg m2, 0.4 N m