নৌকার গুণ টানার ক্ষেত্রে লম্বা দড়ি ব্যবহার করা হয় কারণ এতে দড়িটি নদীর পাড় বা অনুভূমিক তলের সাথে একটি ক্ষুদ্র কোণ তৈরি করে। ফলে প্রযুক্ত বলের অনুভূমিক উপাংশ বৃদ্ধি পায় এবং উল্লম্ব উপাংশ হ্রাস পায়, যা নৌকাকে সামনের দিকে টানতে অধিক কার্যকর হয়।
বলের উপাংশে বিভাজনের নীতি অনুসারে, যদি বল F হয় এবং অনুভূমিকের সাথে কোণ θ হয়, তাহলে অনুভূমিক উপাংশ হবে Fcosθ এবং উল্লম্ব উপাংশ হবে Fsinθ। লম্বা দড়ি ব্যবহার করলে θ এর মান কমে যায়। যেহেতু cosθ এর মান θ এর মান কমার সাথে সাথে বৃদ্ধি পায় এবং sinθ এর মান হ্রাস পায়, তাই অনুভূমিক দিকে কার্যকরী বল (Fcosθ) বেড়ে যায় এবং উল্লম্ব দিকের অপচয়ী বল (Fsinθ) কমে যায়। এটি গুণ টানার প্রক্রিয়াকে আরও সুবিধাজনক ও কার্যকর করে তোলে।
বস্তুর সরণ ভেক্টর হলো তার আদি অবস্থান থেকে শেষ অবস্থানের দিকে নির্দেশিত ভেক্টর। উদ্দীপকে একটি বস্তুর আদি ও শেষ অবস্থান নির্দিষ্ট বিন্দু স্থানাঙ্কের মাধ্যমে দেওয়া আছে। কোনো বস্তুর আদি অবস্থান ভেক্টর \( \vec{r_1} \) এবং শেষ অবস্থান ভেক্টর \( \vec{r_2} \) হলে, এর সরণ ভেক্টর \( \vec{S} \) হবে \( \vec{S} = \vec{r_2} - \vec{r_1} \)। এই গাণিতিক সম্পর্ক ব্যবহার করে বস্তুর সরণ ভেক্টর নির্ণয় করা সম্ভব।
কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগের ফলে যদি বলের দিকে বা বলের উপাংশের দিকে বস্তুর সরণ ঘটে, তবে কাজ সম্পন্ন হয়। কৃতকাজ একটি স্কেলার রাশি, যা বল ও সরণের ভেক্টর গুণফল (ডট গুণফল) দ্বারা নির্ণয় করা হয়। যদি কৃতকাজের মান ধনাত্মক হয়, তাহলে বুঝতে হবে কাজটি বলের পক্ষে হয়েছে অর্থাৎ বল গতি সৃষ্টিতে সহায়তা করেছে। আর যদি কৃতকাজের মান ঋণাত্মক হয়, তবে বুঝতে হবে কাজটি বলের বিপক্ষে হয়েছে অর্থাৎ বল গতির বিরুদ্ধে কাজ করেছে।
উদ্দীপকে একটি বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল ও বস্তুর স্থানান্তরের প্রাথমিক ও শেষ অবস্থান দেওয়া আছে। প্রযুক্ত বল, \( \vec{F} = (5\hat{i} + 2\hat{j} + 3\hat{k}) \) N। বস্তুর প্রাথমিক অবস্থান ভেক্টর, \( \vec{r_1} = (1\hat{i} - 1\hat{j} + 2\hat{k}) \) এবং শেষ অবস্থান ভেক্টর, \( \vec{r_2} = (4\hat{i} + 5\hat{j} - 3\hat{k}) \)। এখন আমরা প্রথমে বস্তুর সরণ ভেক্টর (\( \vec{d} \)) নির্ণয় করব।
গাণিতিক হিসাব থেকে দেখা যাচ্ছে যে, কৃতকাজের মান ধনাত্মক (12 J)। যেহেতু কৃতকাজের মান ধনাত্মক, সেহেতু কৃতকাজ বলের পক্ষে হয়েছে। এর অর্থ হলো, বল বস্তুর সরণের অভিমুখে কাজ করেছে বা বলের উপাংশ সরণের অভিমুখে কাজ করেছে। সুতরাং, উদ্দীপক অনুসারে কৃতকাজ বলের পক্ষে।
বিজ্ঞানের বিভিন্ন বিষয় সুনির্দিষ্টভাবে জানতে হলে কোন বা কোন ধরনের পরিমাপের প্রয়োজন হয়। পদার্থের যে সব ভৌত বৈশিষ্ট্য পরিমাপ করা যায় তাদেরকে রাশি (quantity) বলে। যেমন, দৈর্ঘ্য, ভর, সময়, আয়তন, বেগ, কাজ ইত্যাদি প্রত্যেকে এক একটি রাশি। পদার্থবিজ্ঞানের অন্তর্গত যে কোন রাশিকে ভৌত (physical) রাশি বলে।
কিছু কিছু ভৌত রাশিকে শুধুমাত্র মান দ্বারা সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করা যায়। আবার অনেক ভৌত রাশি রয়েছে যাদেরকে সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করার জন্য মান ও দিক উভয়ই প্রয়োজন হয়। তাই ধর্ম বা বৈশিষ্ট্য অনুসারে ভৌত রাশিগুলোকে আমরা দুই ভাগে বিভক্ত করতে পারি ; যথা—
(ক) স্কেলার রাশি বা অদিক রাশি (Scalar quantity)।
(খ) ভেক্টর রাশি বা দিক রাশি বা সদিক রাশি (Vector quantity)।
(ক) স্কেলার রাশি :
যে সব ভৌত রাশির শুধু মান আছে, কিন্তু দিক নেই, তাদেরকে স্কেলার রাশি বা অদিক রাশি বলে। যেমন দৈর্ঘ্য, ভর, সময়, জনসংখ্যা, তাপমাত্রা, তাপ, বৈদ্যুতিক বিভব, দ্রুতি, কাজ ইত্যাদি কেলার বা অদিক রাশি।
(খ) ভেক্টর রাশি :
যে সব ভৌত রাশির মান এবং দিক দুই-ই আছে, তাদেরকে ভেক্টর রাশি বা দিক রাশি বলে। যেমন সরণ, বেগ, ত্বরণ, মন্দন, বল, ওজন ইত্যাদি ভেক্টর বা দিক রাশি।
১.২ ভেক্টর রাশির নির্দেশনা
Representation of a vector
কোন একটি ভেক্টর রাশিকে দুভাবে প্রকাশ করা হয়ে থাকে, যথা- (১) অক্ষর দ্বারা এবং (২) সরলরেখা দ্বারা।
১। অক্ষর দ্বারা কোন একটি ভেক্টর রাশিকে চারভাবে প্রকাশ করা হয়, যথা-
(ক) কোন অক্ষরের উপর তীর চিহ্ন দ্বারা রাশিটির ভেক্টর রূপ এবং এর দুই পাশের দুটি খাড়া রেখা দ্বারা এর মান নির্দেশ করা হয়। সাধারণভাবে শুধু অক্ষর দ্বারাও রাশিটির মান নির্দেশ করা হয়।
A অক্ষরের ভেক্টর রূপ Ā এবং মান রূপ | A | বা A
(খ) কোন অক্ষরের উপর রেখা চিহ্ন দ্বারা রাশিটির ভেক্টর রূপ এবং এর দুই পাশের দুটি খাড়া রেখ দ্বারা এর মান নির্দেশ করা হয়।
A অক্ষরের ভেক্টর রূপ Ā এবং মান রূপ । A
(গ) কোন অক্ষরের নিচে রেখা চিহ্ন দ্বারা রাশিটির ভেক্টর রূপ এবং এর দুই পাশের দুটি খাড়া রেখ দ্বারা এর মান নির্দেশ করা হয়।
A অক্ষরের ভেক্টর রূপ এবং মান রূপ | |
(ঘ) মোটা হরফের অক্ষর দিয়ে ভেক্টর রাশি প্রকাশ করা হয়। যেমন A অক্ষরের ভেক্টর রূপ এবং এর মান A ভেক্টর রাশি নির্দেশের ক্ষেত্রে (ক)-এ ব্যবহৃত চিহ্নই শ্রেয়। তাই এই বই-এ আমরা এই পদ্ধতিই ব্যবহার করব।
২। সরলরেখা দ্বারা ভেক্টর রাশি নির্দেশ করতে হলে রাশিটির দিকে বা সমান্তরালে একটি সরলরেখা অংকন করে সরলরেখাটির শেষ প্রান্তে একটি তীর চিহ্ন দ্বারা রাশিটির দিক এবং কোন স্কেলে উত্ত সরলরেখাটির দৈর্ঘ্য দ্বারা এর মান নির্দেশ করা হয়। এ পদ্ধতিকে জ্যামিতিক উপায়ে ভেক্টরের নির্দেশনাও বলে।
চিত্র :১.১
মনে করি, একটি ভেক্টর রাশির মান 5 এবং এর দিক পূর্ব দিক। একে সরলরেখা দ্বারা প্রকাশ করতে হবে। এখন AC একটি সরলরেখা পূর্ব- পশ্চিম দিক বরাবর অংকন করে AC সরলরেখা হতে সুবিধামত দৈর্ঘ্যকে একক ধরে এর 5 গুণ দৈর্ঘ্য AB কেটে নিই এবং AB-এর শেষ প্রান্তে পূর্ব দিকে তীর চিহ্ন যুক্ত করি [চিত্র ১:১]। এই তীর চিহ্নিত সরলরেখাই ভেক্টর রাশিটি নির্দেশ করবে। ভেক্টর রাশি নির্দেশী সরলরেখার তীর চিহ্নিত প্রান্ত B-কে শীর্ষবিন্দু বা অন্ত বিন্দু এবং অপর প্রান্ত A-কে আদিবিন্দু বা মূলবিন্দু বা পাদবিন্দু বলে।
শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন ও অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!
শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!