Math Problem Statement

৫০ মিটার উঁচু একটি স্থাপনার উপর ২০ কেজি ভরের একটি বস্তু A অবস্থান থেকে ৫ মিটার/সেকেন্ড বেগে চলছে। ক্ষুদ্র বল প্রয়োগ করায় ৫ সেকেন্ড পর B অবস্থানে ৩০ মিটার/সেকেন্ড বেগে আছে।A ও B অবস্থানে বস্তুটির মোট শক্তির কোনোরূপ তারতম্য হবে কি?

Solution

প্রথমে আমরা বস্তুটির মোট শক্তি (যা গতিশক্তি এবং বিভব শক্তির সমষ্টি) A এবং B অবস্থানে নির্ণয় করব।

প্রদত্ত তথ্য:

  • স্থাপনার উচ্চতা: h=50mh = 50 \, \text{m}
  • বস্তুটির ভর: m=20kgm = 20 \, \text{kg}
  • A অবস্থানে গতিবেগ: vA=5m/sv_A = 5 \, \text{m/s}
  • B অবস্থানে গতিবেগ: vB=30m/sv_B = 30 \, \text{m/s}
  • পৃথিবীর মহাকর্ষজ ত্বরণ: g=9.8m/s2g = 9.8 \, \text{m/s}^2

A অবস্থানের মোট শক্তি:

  1. বিভব শক্তি: PE(A)=mgh=20×9.8×50=9800JP_E(A) = mgh = 20 \times 9.8 \times 50 = 9800 \, \text{J}
  2. গতিশক্তি: KE(A)=12mvA2=12×20×52=250JK_E(A) = \frac{1}{2}mv_A^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 5^2 = 250 \, \text{J}
  3. মোট শক্তি A অবস্থানে: EA=PE(A)+KE(A)=9800+250=10050JE_A = P_E(A) + K_E(A) = 9800 + 250 = 10050 \, \text{J}

B অবস্থানের মোট শক্তি:

B অবস্থানে বিভব শক্তি বের করার জন্য, আমাদের B অবস্থানের উচ্চতা জানতে হবে। এখানে উচ্চতা উল্লেখ করা হয়নি, তাই সাধারণভাবে ধরে নিচ্ছি উচ্চতা পরিবর্তিত হয়নি। সেক্ষেত্রে উচ্চতা h=50mh = 50 \, \text{m} থাকবে।

  1. বিভব শক্তি: PE(B)=9800JP_E(B) = 9800 \, \text{J}
  2. গতিশক্তি: KE(B)=12mvB2=12×20×302=9000JK_E(B) = \frac{1}{2}mv_B^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 30^2 = 9000 \, \text{J}
  3. মোট শক্তি B অবস্থানে: EB=PE(B)+KE(B)=9800+9000=18800JE_B = P_E(B) + K_E(B) = 9800 + 9000 = 18800 \, \text{J}

সিদ্ধান্ত:

A এবং B অবস্থানের মোট শক্তির মধ্যে একটি তারতম্য আছে। A অবস্থানে মোট শক্তি 10050J10050 \, \text{J} ছিল, আর B অবস্থানে মোট শক্তি 18800J18800 \, \text{J}। সুতরাং, বস্তুটির মোট শক্তির পরিমাণ বৃদ্ধি পেয়েছে, সম্ভবত ক্ষুদ্র বল প্রয়োগের ফলে এটি হয়েছে।

তোমার কাছে কি আর কোনো প্রশ্ন আছে বা বিশদ বিবরণ চাও?

সম্পর্কিত প্রশ্ন:

  1. ক্ষুদ্র বল প্রয়োগে শক্তির কি ধরনের পরিবর্তন ঘটতে পারে?
  2. বিভব শক্তি ও গতিশক্তির সমন্বয় কিভাবে মোট শক্তি প্রভাবিত করে?
  3. গতিশক্তি ও বিভব শক্তির মধ্যে সম্পর্ক কীভাবে কাজ করে?
  4. বল প্রয়োগের সময় কীভাবে বস্তু গতির পরিবর্তন ঘটায়?
  5. শক্তির নিত্যতা সূত্র এই সমস্যায় কিভাবে প্রয়োগ করা যাবে?

একটি টিপ: গতিশক্তি সবসময় বস্তুর ভরের উপর নির্ভর করে না, এটি বেগের উপরও নির্ভর করে, যা v2v^2 দ্বারা নির্ধারিত হয়।

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Kinetic Energy
Potential Energy
Mechanical Energy
Conservation of Energy

Formulas

Potential Energy: PE = mgh
Kinetic Energy: KE = 0.5 * mv^2
Total Mechanical Energy: E = PE + KE

Theorems

Conservation of Mechanical Energy

Suitable Grade Level

Grades 10-12