তারটির ওপর পীড়ন—

i.4.8 x 10¹⁰ Nm^-2 -এর চেয়ে বেশি হলে তারটি ছিঁড়ে যাবে

ii.4.2 x 10¹⁰Nm^-2 হলে ভারটির স্থায়ী বিকৃতি হবে

iii.3.6 × 10¹⁰ Nm^-2 -এর চেয়ে কম হলে কোনো বিকৃতি ঘটবে না

নিচের কোনটি সঠিক?

তারের ওপর পীড়ন প্রয়োগ করলে তারের স্থিতিস্থাপক ধর্ম অনুযায়ী এটি বিকৃত হয়। পীড়ন-বিকৃতি লেখচিত্র (Stress-Strain Curve) বিশ্লেষণ করলে একটি তারের বিভিন্ন পীড়নে আচরণ বোঝা যায়। এই লেখচিত্রে সাধারণত চারটি প্রধান অঞ্চলের কথা বলা হয়:

    
1. স্থিতিস্থাপক অঞ্চল (Elastic Region): এই অঞ্চলে পীড়ন অপসারণ করলে তারটি তার আদি অবস্থায় ফিরে আসে। হুকের সূত্র এই অঞ্চলে প্রযোজ্য। এখানে বিকৃতি ঘটলেও তা স্থায়ী নয়।
    
2. স্থিতিস্থাপক সীমা (Elastic Limit): এটি সর্বোচ্চ পীড়ন যা তারটি স্থায়ী বিকৃতি ছাড়াই সহ্য করতে পারে। এই সীমা অতিক্রম করলে স্থায়ী বিকৃতি ঘটে।
    
3. নমনীয়তা সীমা বা উৎপাদন বিন্দু (Yield Point): স্থিতিস্থাপক সীমা অতিক্রম করার পর পীড়ন সামান্য বাড়ালেও বিকৃতি দ্রুত বাড়তে থাকে এবং স্থায়ী বিকৃতি ঘটে। এই বিন্দুতে তারটি প্লাস্টিক (স্থায়ী) বিকৃতি শুরু করে।
    
4. সর্বোচ্চ টান সহনশীলতা (Ultimate Tensile Strength): এটি সর্বোচ্চ পীড়ন যা তারটি ছিঁড়ে যাওয়ার আগে সহ্য করতে পারে। এই বিন্দুর পর তারের প্রস্থচ্ছেদ কমতে শুরু করে (necking)।
    
5. ছিঁড়ে যাওয়ার বিন্দু (Fracture Point): এই পীড়নে তারটি সম্পূর্ণভাবে ছিঁড়ে যায়। এই পীড়ন সর্বোচ্চ টান সহনশীলতার চেয়ে কমও হতে পারে।

এবার প্রদত্ত বিবৃতিগুলো বিশ্লেষণ করা যাক:

    
•         

  i. \(4.8 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) এর চেয়ে বেশি হলে তারটি ছিঁড়ে যাবে:

          

  এটি তারের ছিঁড়ে যাওয়ার পীড়ন বা ভঙ্গুরতা সীমা নির্দেশ করে। যদি তারের ওপর প্রযুক্ত পীড়ন এই নির্দিষ্ট মানের চেয়ে বেশি হয়, তবে তারটি ছিঁড়ে যাবে। তাই এই বিবৃতিটি সঠিক, যদি \(4.8 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) তারের ছিঁড়ে যাওয়ার পীড়নকে নির্দেশ করে।

      
    
•         

  ii. \(4.2 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) হলে তারটির স্থায়ী বিকৃতি হবে:

          

  এটি ইঙ্গিত করে যে \(4.2 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) পীড়নটি তারের স্থিতিস্থাপক সীমার বাইরে, কিন্তু ছিঁড়ে যাওয়ার পীড়নের নিচে অবস্থিত। স্থিতিস্থাপক সীমা অতিক্রম করলে বস্তুর স্থায়ী বিকৃতি ঘটে। অর্থাৎ, পীড়ন অপসারণ করলেও তারটি তার আদি অবস্থায় ফিরে আসে না। তাই এই বিবৃতিটিও সঠিক, যদি \(4.2 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) তারের স্থিতিস্থাপক সীমা বা উৎপাদন বিন্দুর উপরের কোনো পীড়ন হয়।

      
    
•         

  iii. \(3.6 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) এর চেয়ে কম হলে কোনো বিকৃতি ঘটবে না:

          

  এই বিবৃতিটি ভুল। পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রানুযায়ী, কোনো তারের ওপর শূন্য ছাড়া যেকোনো পরিমাণ পীড়ন (stress) প্রয়োগ করলে তারের দৈর্ঘ্য পরিবর্তন হয় অর্থাৎ বিকৃতি (strain) ঘটে। এই বিকৃতি স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে হলে তাকে স্থিতিস্থাপক বিকৃতি বলে, যা পীড়ন অপসারণ করলে চলে যায়। "কোনো বিকৃতি ঘটবে না" শুধুমাত্র তখনই সত্য যখন কোনো পীড়ন প্রয়োগ করা হয় না (পীড়ন শূন্য)। তাই, \(3.6 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) এর চেয়ে কম পীড়ন প্রয়োগ করা হলেও তারের স্থিতিস্থাপক বিকৃতি ঘটবে, যদিও তা স্থায়ী না হতে পারে। বিবৃতিটি যদি "কোনো স্থায়ী বিকৃতি ঘটবে না" বলতো, তবে এটি সঠিক হওয়ার সম্ভাবনা ছিল, যদি \(3.6 \times 10^{10} \text{ Nm}^{-2}\) তারের স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে থাকত। কিন্তু "কোনো বিকৃতি ঘটবে না" বলায় এটি ভুল।

      

উপরে উল্লিখিত বিশ্লেষণ অনুযায়ী, বিবৃতি i এবং ii সঠিক, কিন্তু বিবৃতি iii ভুল।

অতএব, সঠিক উত্তর হলো i ও ii।