মূল ধারণা
শক্তির পদ্ধতিতে প্রতি মুহূর্তে বল অনুসরণ করতে হয় না। লব্ধি বলের কাজ গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান, এবং শুধু সংরক্ষণশীল বল কাজ করলে মোট যান্ত্রিক শক্তি ধ্রুব থাকে।
- কাজ W = Fd cos θ, যেখানে θ বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ। গতির লম্ব বল কোনো কাজ করে না।
- গতিশক্তি ½mv², পৃথিবীর কাছে অভিকর্ষীয় বিভবশক্তি mgh, আর স্প্রিং জমা রাখে ½kx²।
- ক্ষমতা হল কাজ করার হার: P = W ÷ t, অথবা বেগের দিকে বলের জন্য P = Fv।
- ঘর্ষণ ও অন্যান্য অসংরক্ষণশীল বল যান্ত্রিক শক্তিকে তাপ হিসেবে সিস্টেম থেকে সরিয়ে নেয়, তাই হিসাবে তাদের কাজ ধরুন।
মূল সমীকরণ
W = Fd cos θKE = ½mv²PE = mghPE = ½kx²P = W ÷ t = FvW_net = ΔKE
সমাধান করা উদাহরণ
2.0 kg ভরের একটি বল 5.0 m উচ্চতা থেকে ছেড়ে দেওয়া হল (g = 9.8 m/s²)। হারানো বিভবশক্তি mgh = 2.0 × 9.8 × 5.0 = 98 J, যা গতিশক্তি হয়ে যায়। ½mv² = 98 J থেকে v = √(2 × 98 ÷ 2.0) = 9.9 m/s। ভর কাটা যায়, তাই যেকোনো বলের জন্য v = √(2gh)।
সাধারণ ভুল
- বল সরণের সাথে কোণ করলেও W = Fd-তে পুরো বল বসানো।
- ভুলে যাওয়া যে গতিশক্তি দ্রুতির বর্গের উপর নির্ভর করে: দ্রুতি দ্বিগুণ হলে শক্তি চার গুণ হয়।
- জুলে মাপা শক্তি আর ওয়াটে মাপা ক্ষমতাকে গুলিয়ে ফেলা।
অনুশীলন
এই বিষয়ের অনুশীলন প্রশ্ন দিয়ে নিজেকে যাচাই করুন: কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা