সূত্র: Physics 1st Paper পর্যাবৃত্ত গতিPhysics 1st Paperপর্যাবৃত্ত গতিHSC একাডেমিকCB '2025
সমাধানসহ বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
উদ্দীপকের আলোকে প্রশ্নের উত্তর দাও 10 gm ভরের একটি বস্তু সরল দোলন গতিতে আছে। এর দোলনকাল 2s, বিস্তার 10 cm. 2 cm সরণে গতিশক্তি বিভব শক্তির কতগুণ?
✓সঠিক উত্তর: ঘ. 24 গুণPhysics 1st Paper · পর্যাবৃত্ত গতি
অপশন
- ক0.42 গুণ✓ সঠিক উত্তর
- খ2.4 গুণ✓ সঠিক উত্তর
- গ4.2 গুণ✓ সঠিক উত্তর
- ঘ24 গুণ✓ সঠিক উত্তর
✓
সঠিক উত্তর: ঘ. 24 গুণ
ব্যাখ্যা
এখানে ভর $m = 10 \text{ gm} = 0.01 \text{ kg}$ , দোলনকাল $T = 2 \text{ s}$ , বিস্তার $A = 10 \text{ cm} = 0.1 \text{ m}$ , এবং সরণ $x = 2 \text{ cm} = 0.02 \text{ m}$ ।
সরল ছন্দিত স্পন্দনের ক্ষেত্রে, মোট শক্তি $E = \frac{1}{2} m \omega^2 A^2$ , যেখানে $\omega = \frac{2\pi}{T}$ হলো কৌণিক কম্পাঙ্ক।
সুতরাং, $\omega = \frac{2\pi}{2} = \pi \text{ rad/s}$ ।
মোট শক্তি $E = \frac{1}{2} \times 0.01 \times (\pi)^2 \times (0.1)^2 = \frac{1}{2} \times 0.01 \times \pi^2 \times 0.01 = 0.00005 \pi^2 \text{ J}$ ।
কোনো বস্তুর $x$ সরণে বিভব শক্তি $V = \frac{1}{2} m \omega^2 x^2$ ।
$V = \frac{1}{2} \times 0.01 \times (\pi)^2 \times (0.02)^2 = \frac{1}{2} \times 0.01 \times \pi^2 \times 0.0004 = 0.000002 \pi^2 \text{ J}$ ।
গতিশক্তি $K = E - V = 0.00005 \pi^2 - 0.000002 \pi^2 = 0.000048 \pi^2 \text{ J}$ ।
গতিশক্তি বিভব শক্তির কতগুণ তা বের করতে, আমরা $\frac{K}{V}$ অনুপাত নির্ণয় করব।
$\frac{K}{V} = \frac{0.000048 \pi^2}{0.000002 \pi^2} = \frac{48}{2} = 24$ ।
সুতরাং, 2 cm সরণে গতিশক্তি বিভব শক্তির 24 গুণ।