দুটি কণা যথাক্রমে $12 m s^{- 1}$ ও $20 m s^{- 1}$ বেগে $120 ˚$ কোণে ক্রিয়া করে কোন একটি বিন্দুতে অতিক্রম করে। 4s পরে তাদের মধ্যকার দূরত্ব কত হবে?

Created: 4 years ago | Updated: 9 months ago

Updated: 9 months ago

ক

12m
খ

121m
গ

102m
ঘ

112m

1.3k

ব্যাখ্যাঃ

যখন দুটি কণা একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে ভিন্ন ভিন্ন বেগে নির্দিষ্ট কোণে চলতে শুরু করে, তখন তাদের মধ্যবর্তী দূরত্ব বৃদ্ধির হার নির্ণয় করার জন্য তাদের আপেক্ষিক বেগ (relative velocity) বের করতে হয়।

ধরা যাক, কণা দুটির বেগ $\vec{v_1}$ এবং $\vec{v_2}$। তাদের বেগের মধ্যবর্তী কোণ $\theta$। এই ক্ষেত্রে, তাদের আপেক্ষিক বেগের (magnitude of relative velocity) মান হবে:

\[v_{আপেক্ষিক} = \sqrt{v_1^2 + v_2^2 - 2v_1v_2 \cos \theta}\]

এখানে প্রদত্ত মানগুলো হলো:

প্রথম কণার বেগ, $v_1 = 12 \text{ ms}^{-1}$
দ্বিতীয় কণার বেগ, $v_2 = 20 \text{ ms}^{-1}$
বেগের মধ্যবর্তী কোণ, $\theta = 120^\circ$
সময়, $t = 4 \text{ s}$

এখন, আমরা মানগুলো আপেক্ষিক বেগের সূত্রে বসিয়ে পাই:

\[v_{আপেক্ষিক} = \sqrt{(12)^2 + (20)^2 - 2 \times 12 \times 20 \times \cos 120^\circ}\]

আমরা জানি, $\cos 120^\circ = -\frac{1}{2}$। এই মানটি সূত্রে প্রতিস্থাপন করলে:

\[v_{আপেক্ষিক} = \sqrt{144 + 400 - 2 \times 12 \times 20 \times \left(-\frac{1}{2}\right)}\] \[v_{আপেক্ষিক} = \sqrt{144 + 400 + (12 \times 20)}\] \[v_{আপেক্ষিক} = \sqrt{144 + 400 + 240}\] \[v_{আপেক্ষিক} = \sqrt{784}\] \[v_{আপেক্ষিক} = 28 \text{ ms}^{-1}\]

এখন, $4$ সেকেন্ড পরে তাদের মধ্যকার দূরত্ব নির্ণয় করতে হবে। দূরত্ব নির্ণয়ের সূত্র হলো: দূরত্বের = আপেক্ষিক বেগ $\times$ সময়।

\[দূরত্ব = v_{আপেক্ষিক} \times t\] \[দূরত্ব = 28 \text{ ms}^{-1} \times 4 \text{ s}\] \[দূরত্ব = 112 \text{ m}\]

সুতরাং, $4$ সেকেন্ড পরে কণা দুটির মধ্যকার দূরত্ব হবে $112 \text{ m}$।

💡 শর্টকাট টেকনিক:

এই ধরণের সমস্যায়, সরাসরি আপেক্ষিক বেগের সূত্র $v_{rel} = \sqrt{v_1^2 + v_2^2 - 2v_1v_2 \cos \theta}$ প্রয়োগ করে আপেক্ষিক বেগ নির্ণয় করা হয়, তারপর দূরত্ব $= v_{rel} \times t$ সূত্র ব্যবহার করা হয়। এটিই এই সমস্যার জন্য সবচেয়ে সরাসরি এবং কার্যকর পদ্ধতি।

Satt AI

2 months ago

MCQ: 176

Practice

সামান্তরিকের সূত্র

সূত্র : কোন সামান্তরিকের একই বিন্দু হতে অঙ্কিত সন্নিহিত বাহু দুটি যদি কোন কণার উপর একই সময়ে ক্রিয়ারত দুটি ভেক্টর রাশির মান ও দিক নির্দেশ করে, তা হলে ঐ বিন্দু হতে অঙ্কিত সামান্তরিকের কর্ণই এদের লব্ধির মান ও দিক নির্দেশ করে।

ব্যাখ্যা ঃ

মনে করি O বিন্দুতে একটি কণার উপর $\vec{O A} = \vec{P}$ ও $\vec{O C} = \vec{Q}$ ই দুটি ভেক্টর রাশি একই সময়ে $α$ কোণে ক্রিয়া করছে [চিত্র ১.১৬। OA ও OC-কে সন্নিহিত বাহু ধরে OABC সামন্তরিকটি অংকন করি এবং OB যুক্ত করি। এই সূত্রানুসারে উভয় ভেক্টরের ক্রিয়াবিদু O থেকে অংকিত কৰ্ণ $\vec{O B}$ -ই ভেক্টর P ও Q-এর লব্ধি R নির্দেশ করে।

$\vec{O A} + \vec{O C} = \vec{O B}$

বা, $\vec{P}$ + $\vec{Q}$ = $\vec{R}$

লব্ধির মান নির্ণয় :

মনে করি লব্ধির মান R এবং $< A O C = α$ কোণটি সূক্ষ্মকোণ। এখন B বিন্দু হতে OA-এর বর্ধিত অংশের উপর BN টানি যা বর্ধিত OA বাহুকে N বিন্দুতে ছেদ করল।

AB ও OC সমান্তরাল।

α। আবার OBN ত্রিভুজের,

OB² = ON² + BN² = (OA + AN)² + BN²

= OA² + 20A.AN + AN² + BN²

আবার, BNA সমকোণী ত্রিভুজে, AB² = AN² + BN²

বা, OC² = AN² + BN² [ AB = OC ]

এখন ত্রিকোণমিতির সাহায্যে আমরা পাই, cos α $\frac{A N}{A B}$

AN = AB cos $α$ = OC cos $α$

সুতরাং OB² = OA² + AB² + 20A.AB cos $α$

বা, OB² = OA² + OC² + 2OA. OC cos $α$

বা, R² = P² + Q² + 2PQ cos $α$

$R = \sqrt{P^{2} + Q^{2} + 2 P Q \cos α}$ (4)

লব্ধির দিক নির্ণয় :

মনে করি P-এর সাথে $θ$ কোণ উৎপন্ন করে লব্ধি R ক্রিয়া করছে।

সুতরাং OBN সমকোণী ত্রিভুজে,

$\tan (θ) = \frac{B N}{O N} = \frac{B N}{(O A + A N)}$

$= \frac{A B s i n α}{(O A + A B c o s α)} = \frac{Q s i n α}{(P + Q c o s α)}$ (5)

BAN সমকোণী ত্রিভুজে, $s i n α = \frac{B N}{A B}$

$B N = A B s i n α$

সমীকরণ (4) এবং সমীকরণ (5) হতে যথাক্রমে R এবং $θ$ পাওয়া যায়।

সুতরাং, দুটি ভেক্টর একই দিকে ক্রিয়াশীল হলে এদের লন্ধির মান হবে ভেক্টরদ্বয়ের যোগফল এবং দিক হবে ভেক্টরদ্বয় যেদিকে ক্রিয়া করে সেদিকে।

লব্ধির সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন মান

(Maximum and minimum value of the resultant)

মনে করি দুটি ভেক্টর রাশি $\vec{P}$ এবং $\vec{Q}$ একই সময়ে কোন বিন্দুতে $α$ কোণে ক্রিয়া করছে। ভেক্টর যোগের সামান্তরিক সূত্রানুসারে এদের লব্ধির মান

$R = \sqrt{P^{2} + Q^{2} + 2 P Q c o s α}$

(ক) উপরোক্ত সমীকরণ হতে বলা যায় লব্ধি $\vec{R}$ -এর মান $\vec{P}$ এবং $\vec{Q}$ -এর মধ্যবর্তী কোণের উপর নির্ভর করে।

$\vec{R}$ -এর মান সর্বাধিক হবে যখন cos C-এর মান সর্বাধিক হবে অর্থাৎ cos $α$ = 1 = cos 0°

বা, $α$ = 0° হবে।

লব্ধির সর্বোচ্চ মান

$R = \sqrt{P^{2} + Q^{2} + 2 P Q c o s α}$

$= \sqrt{{(P + Q)}^{2}} = (P + Q)$

অতএব, দুটি ভেক্টর যখন একই সরলরেখা বরাবর পরস্পর একই দিকে ক্রিয়া করে তখন তাদের লব্ধির মান সর্বোচ্চ হবে এবং এই সর্বোচ্চ মান ভেক্টর রাশি দুটির যোগফলের সমান হবে।

অন্যভাবে বলা যায়, দুটি ভেক্টর রাশির লন্ধির মান এদের যোগফল অপেক্ষা বড় হতে পারে না ।

(খ) লব্ধি R-এর সর্বনিম্ন মান হবে যখন cos $α$ -এর মান সর্বনিম্ন হবে অর্থাৎ cos $α$ =- 1 = cos 180°

বা, $α$ = 180° হবে।

লব্ধির সর্বনিম্ন মান,

$R = \sqrt{P^{2} + Q^{2} - 2 P Q} = \sqrt{(P - Q)^{2}} = P - Q$

অতএব, দুটি ভেক্টর রাশি যখন একই সরলরেখা বরাবর পরস্পর বিপরীত দিকে ক্রিয়া করে তখন তাদের লঙ্ঘির মান সর্বনিম্ন হবে এবং লক্ষির সর্বনিম্ন মান ভেক্টর রাশি দুটির বিয়োগফলের সমান হবে। সুতরাং বলা যায়, দুটি ভেক্টর রাশির সর্বনিম্ন মান এদের বিয়োগফল অপেক্ষা ছোট হতে পারে না। এখানে উল্লেখ্য যে (7) নং সমীকরণে ~ চিহ্নটি P এবং Q-এর মধ্যে বিয়োগফল নির্দেশ করে, তবে P এবং Q এদের মধ্যে যেটি বড় সেটি আগে লিখতে হবে অর্থাৎ Q যদি P অপেক্ষা বড় হয় তবে P Q =QP

১.৬ ভেক্টরের বিয়োগ

Subtraction of vectors

দুটি ভেক্টর রাশির বিয়োগ বলতে একটি ভেক্টরের সাথে অপরটির ঋণাত্মক ভেক্টরের যোগফল বুঝায়। ->

$\vec{P}$ , $\vec{Q}$ হলো ভেক্টর দুটির বিয়োগফল $\vec{C}$ হলে দেখা যায়, $\vec{C}$ = $\vec{P}$ - $\vec{Q}$ = $\vec{P}$ + (- $\vec{Q}$ )

ভেক্টর যোগের ত্রিভুজ সূত্র, সামান্তরিক সূত্র ও বহুভুজ সূত্র প্রভৃতি ভেক্টরের বিয়োগের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য।

(ক) ত্রিভুজ সূত্রের সাহায্যে ভেক্টরের বিয়োগফল নির্ণয় :

ধরা যাক $\vec{P}$ ও $\vec{Q}$ ভেক্টর দুটির বিয়োগফল নির্ণয় করতে হবে। প্রথমে ভেক্টর দুটিকে মান ও দিকে অপরিবর্তিত রেখে একই আদি বিন্দু হতে OA ও OB অঙ্কন করতে হয় [চিত্র ১:১৭]। এরপর $\vec{Q}$ -এর প্রান্ত বিন্দু B-এর সাথে $\vec{P}$ -এর প্রান্ত বিন্দু A যোগ করলে $\vec{BA}$ -ই মানে ও দিকে $\vec{P}$ – $\vec{Q}$ ভেক্টরকে সূচিত করে।

অতএব, $\vec{BA}$ = $\vec{P}$ - $\vec{Q}$

(খ) সামান্তরিকের সূত্রের সাহায্যে ভেক্টরের বিয়োগফল নির্ণয় ঃ

ধরা যাক $\vec{P}$ ও $\vec{Q}$ দুটি ভেক্টর। $\vec{P}$ ও $\vec{Q}$ ভেক্টর দুটিকে একই আদি বিন্দু হতে উপযুক্ত বাহু দ্বারা সূচিত করতে হয়[চিত্র ১:১৮]। এরপর $\vec{Q}$ -এর সমান অথচ বিপরীতমুখী বাহু দ্বারা - $\vec{Q}$ -কে নির্দেশ করা হয়। এখন OA ও OC-কে সন্নিহিত বাহু ধরে OADC সামান্তরিক অঙ্কন করলে কর্ণ $\vec{OD}$ উক্ত ভেক্টর দুটির বিয়োগফল নির্দেশ করে ।

অর্থাৎ, কর্ণ $\vec{OD}$ = $\vec{OA}$ + $\vec{AD}$

= $\vec{P}$ + (- $\vec{Q}$ ) = $\vec{P}$ - $\vec{Q}$ ।

১.৭ ভেক্টর যোগের কয়েকটি সূত্র

Some laws of vector addition

(ক) বিনিময় সূত্র (Commutative law) :

$\vec{P}$ + $\vec{Q}$ = $\vec{Q}$ + $\vec{P}$

প্রমাণ : মনে করি, $\vec{P}$ ও $\vec{Q}$ দুটি ভেক্টর রাশি এবং R রাশি দুটির লব্ধি [ চিত্র ১:১৯ ]।

ত্রিভুজ সূত্র অনুসারে, OAB ত্রিভুজে

$\vec{R}$ = $\vec{P}$ + $\vec{Q}$

অর্থাৎ $\vec{OB}$ = $\vec{OA}$ + $\vec{AB}$

এখন OABC সামান্তরিক অঙ্কন করি এবং OC ও CB-এ যথাক্রমে AB ও OA এর ন্যায় তীর চিহ্নিত করি। OCB ত্রিভুজে

$\vec{OB}$ = $\vec{OC}$ + $\vec{CB}$ (ত্রিভুজ সূত্র অনুসারে),

'অর্থাৎ $\vec{P}$ + $\vec{Q}$ = $\vec{Q}$ + $\vec{P}$

এটিই হল বিনিময় সূত্র ।

তেমনি স্কেলার রাশিও বিনিময় সূত্র মেনে চলে।

(খ) সংযোজন সূত্র (Associative law) : ( $\vec{P}$ + $\vec{Q}$ )+ $\vec{R}$ - $\vec{P}$ +( $\vec{Q}$ + $\vec{P}$ )

মনে করি $\vec{P}$ , $\vec{Q}$ এবং $\vec{R}$ তিনটি ভেক্টর রাশি [চিত্র ১:২০ ]। এদেরকে যথাক্রমে $\vec{AB}$ , $\vec{BC}$ এবং $\vec{CD}$ রেখা দ্বারা সূচিত করা হয়েছে। এখন AC, BD এবং AD যোগ করি। অতএব ত্রিভুজের সূত্র হতে পাই,

ABC ত্রিভুজে $\vec{AC}$ = $\vec{AB}$ + $\vec{BC}$ = $\vec{P}$ + $\vec{Q}$

ACD ত্রিভুজে, $\vec{AD}$ = $\vec{AC}$ + $\vec{CD}$

=( $\vec{P}$ + $\vec{Q}$ ) = $\vec{R}$

আবার, BCD ত্রিভুজে, $\vec{BD}$ = $\vec{BC}$ + $\vec{CD}$ = $\vec{Q}$ + $\vec{R}$ (9)

এবং ABD ত্রিভুজে, $\vec{AD}$ = $\vec{AB}$ + $\vec{BD}$ = $\vec{P}$ + ( $\vec{Q}$ + $\vec{R}$ ) (10)

সমীকরণ (9) এবং সমীকরণ (10) হতে পাই,

( $\vec{P}$ + $\vec{Q}$ ) + $\vec{R}$ = $\vec{P}$ + ( $\vec{Q}$ + $\vec{R}$ )

Related Question

View All

$\vec{A} ও \vec{B}$ সমতলীয় ভেক্টর হলে $(\vec{A} + \vec{B})$ এবং $(\vec{A} - \vec{B})$ এর মধ্যবর্তী কোণ কত?

Created: 2 months ago | Updated: 2 months ago

Updated: 2 months ago

ক

0°
খ

90°
গ

0° থেকে 180°
ঘ

90° থেকে 270°

HSC এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র সামান্তরিকের সূত্র

নিচের কোনটি 10 N এবং 8 N বলের লব্ধি হতে পারে না?

4 Exams

Created: 3 months ago | Updated: 1 week ago

Updated: 1 week ago

ক

18 N
খ

10 N
গ

2 N
ঘ

1 N

HSC এইচএসসি এমসি-2026 পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র সামান্তরিকের সূত্র

চিত্রানুসারে, $|\vec{A} + \vec{B}| = ?$

Created: 3 months ago | Updated: 3 months ago

Updated: 3 months ago

ক

0
খ

5
গ

7.07
ঘ

8.66

HSC এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র সামান্তরিকের সূত্র

স্রোতযুক্ত নদীতে সর্বনিম্ন সময়ে নদী পার হতে স্রোতের সাথে কত কোণে নৌকা চালনা করতে হবে?

3 Exams

Created: 3 months ago | Updated: 1 week ago

Updated: 1 week ago

ক

45°
খ

60°
গ

90°
ঘ

120°

HSC এইচএসসি rumc-2026 এনডিসি-2026 পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র সামান্তরিকের সূত্র

স্রোতযুক্ত নদীতে সর্বনিম্ন সময়ে ওপারে যেতে স্রোতের সাথে কত কোণে নৌকা চালনা করতে হয়?

3 Exams

Created: 3 months ago | Updated: 1 week ago

Updated: 1 week ago

ক

45°
খ

60°
গ

90°
ঘ

120°

HSC এইচএসসি rumc-2026 এনডিসি-2026 পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র সামান্তরিকের সূত্র

একটি ক্রিকেট বল ভূমির সাথে সমান্তরাল রেখায় 20 মিঃ/সেঃ সমবেগে চলছে। কিছুক্ষণ পর হঠাৎ ব্যাট দ্বারা পূর্ববেগের সাথে সমকোণে আঘাত করায় বলটি 30 মিঃ/সেঃ বেগে চলতে থাকল। ব্যাটের আঘাতের ফলে ক্রিয়াশীল বেগের মান কত?

Created: 7 months ago | Updated: 7 months ago

Updated: 7 months ago

ক

$5 \sqrt{10}$ মিঃ/সে
খ

$15 \sqrt{10}$ মিঃ/সে
গ

$10 \sqrt{5}$ মিঃ/সে
ঘ

$30 \sqrt{5}$ মিঃ/সে

JU JU A Unit পদার্থবিদ্যা সামান্তরিকের সূত্র

শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি

১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন ও
অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!

শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!

প্রশ্ন এডিট করা যাবে

জলছাপ দেয়া যাবে

ঠিকানা যুক্ত করা যাবে

Logo, Motto যুক্ত হবে

অটো প্রতিষ্ঠানের নাম

অটো সময়, পূর্ণমান

প্রশ্ন এডিট করা যাবে

জলছাপ দেয়া যাবে

ঠিকানা যুক্ত করা যাবে

Logo, Motto যুক্ত হবে

অটো প্রতিষ্ঠানের নাম

অটো সময়, পূর্ণমান

অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)

অটো বিষয় ও অধ্যায়

OMR সংযুক্ত করা যাবে

ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার

প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন

সেট কোড, বিষয় কোড

অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)

অটো বিষয় ও অধ্যায়

OMR সংযুক্ত করা যাবে

ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার

প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন

সেট কোড, বিষয় কোড

এখনই শুরু করুন ডেমো দেখুন

৫০,০০০+

শিক্ষক

৩০ লক্ষ+

প্রশ্নপত্র