স্লাইড ক্যালিপার্সের সাহায্যে একটি বস্তুর দৈর্ঘ্য পরিমাপে প্রধান স্কেলের পাঠ 9.96 cm এবং ভার্নিয়ার সমপাতন ৪ পাওয়া গেল। যন্ত্রটির প্রধান স্কেলের 19 দাগ ভার্নিয়ার স্কেলের 20 দাগের সমান। উক্ত যন্ত্রের সাহায্যে বস্তুটির প্রস্থ নির্ণয় করে মানু পাওয়া গেল 8cm। পরিমাপে 5% আপেক্ষিক ত্রুটি রয়েছে।
বেগ হলো একটি গুরুত্বপূর্ণ লব্ধ রাশি যা দূরত্ব এবং সময়ের অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয়। এটি কোনো বস্তুর অবস্থান পরিবর্তনের হার নির্দেশ করে। বেগের একক হলো মিটার/সেকেন্ড (m/s)। এটি একটি লব্ধ রাশি কারণ এর মান ও দিক উভয়ই রয়েছে। সূত্র: বেগ = দূরত্ব ÷ সময়। যেমন: যদি কোনো গাড়ি ১০০ মিটার দূরত্ব ১০ সেকেন্ডে অতিক্রম করে, তাহলে এর বেগ ১০ মিটার/সেকেন্ড।
ভার্নিয়ার ক্যালিপার্সের সাহায্যে কোনো বস্তুর দৈর্ঘ্য পরিমাপের জন্য প্রধান স্কেলের পাঠ (Main Scale Reading, M), ভার্নিয়ার সমপাতন (Vernier Coincidence, V) এবং যন্ত্রের লঘিষ্ঠ গণন (Least Count, L.C.) জানা প্রয়োজন। উদ্দীপকে দেওয়া আছে যে, বস্তুর দৈর্ঘ্য পরিমাপে প্রধান স্কেলের পাঠ (M) = 9.96 cm এবং ভার্নিয়ার সমপাতন (V) = 4। এছাড়াও, যন্ত্রটির প্রধান স্কেলের 19 দাগ ভার্নিয়ার স্কেলের 20 দাগের সমান, যা থেকে যন্ত্রের লঘিষ্ঠ গণন নির্ণয় করতে হবে।
ভার্নিয়ার ক্যালিপার্সের লঘিষ্ঠ গণন (L.C.) নির্ণয়ের সূত্র হলো: L.C. = 1 প্রধান স্কেল ভাগ (MSD) - 1 ভার্নিয়ার স্কেল ভাগ (VSD)। উদ্দীপক অনুযায়ী, 19 MSD = 20 VSD, তাই 1 VSD = \( \frac{19}{20} \) MSD। সাধারণত, 1 MSD = 0.1 cm ধরা হয়। সুতরাং, লঘিষ্ঠ গণন (L.C.) = 1 MSD - \( \frac{19}{20} \) MSD = \( \frac{1}{20} \) MSD = \( \frac{1}{20} \times 0.1 \) cm = 0.005 cm। এখন, বস্তুটির দৈর্ঘ্য (L) = M + V \( \times \) L.C. সূত্র ব্যবহার করে পাই: L = \( 9.96 + 4 \times 0.005 \) cm = \( 9.96 + 0.020 \) cm = \( 9.98 \) cm।
অতএব, উদ্দীপকে প্রদত্ত তথ্য ব্যবহার করে স্লাইড ক্যালিপার্সের সাহায্যে পরিমাপকৃত বস্তুটির দৈর্ঘ্য হবে 9.98 cm। এই পরিমাপ নির্ভুলভাবে করার জন্য যন্ত্রের লঘিষ্ঠ গণন নির্ণয় এবং প্রাপ্ত প্রধান স্কেলের পাঠ ও ভার্নিয়ার সমপাতনের সঠিক ব্যবহার অত্যন্ত জরুরি।
কোনো পরিমাপের গ্রহণযোগ্যতা যাচাই করার জন্য নির্ণীত আপেক্ষিক ত্রুটির মান প্রদত্ত গ্রহণযোগ্য মানের সাথে তুলনা করা অত্যাবশ্যক। দুটি রাশির গুণফল বা ভাগফলের আপেক্ষিক ত্রুটি তাদের পৃথক পৃথক আপেক্ষিক ত্রুটিগুলোর যোগফলের সমান হয়। এই নীতি ব্যবহার করে উদ্দীপকের বস্তুটির ক্ষেত্রফলে আপেক্ষিক ত্রুটি নির্ণয় করে এর গ্রহণযোগ্যতা যাচাই করা হবে।
উদ্দীপকে উল্লিখিত বস্তুর দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ পরিমাপে 5% আপেক্ষিক ত্রুটি রয়েছে। যদি বস্তুর দৈর্ঘ্য (L) পরিমাপের আপেক্ষিক ত্রুটি \(\frac{\Delta L}{L}\) এবং প্রস্থ (B) পরিমাপের আপেক্ষিক ত্রুটি \(\frac{\Delta B}{B}\) হয়, তাহলে ক্ষেত্রফল (A) = \(L \times B\)। গুণফলের ত্রুটির সূত্র অনুযায়ী, ক্ষেত্রফলে আপেক্ষিক ত্রুটি হবে:
বস্তুটির ক্ষেত্রফলে নির্ণীত আপেক্ষিক ত্রুটি 10%। উদ্দীপকে ক্ষেত্রফলের গ্রহণযোগ্য আপেক্ষিক ত্রুটি 4% হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছে। যেহেতু নির্ণীত আপেক্ষিক ত্রুটির মান (10%) গ্রহণযোগ্য মানের (4%) চেয়ে অনেক বেশি, তাই এই পরিমাপটি গ্রহণযোগ্য নয়। পরিমাপে উচ্চমাত্রার এই ত্রুটি ফলাফলের নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা উভয়কেই প্রশ্নবিদ্ধ করে। গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড পূরণ না হওয়ায় এই পরিমাপ ব্যবহার করে প্রাপ্ত ক্ষেত্রফলের মানটি বৈজ্ঞানিকভাবে নির্ভরযোগ্য বিবেচিত হবে না।
একটি পরিমাপের গ্রহণযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য, ত্রুটি সর্বদা অনুমোদিত সীমার মধ্যে রাখা অত্যাবশ্যক। এই ক্ষেত্রে, পরিমাপের পদ্ধতি, ব্যবহৃত স্লাইড ক্যালিপার্সের গুণগত মান, পর্যবেক্ষকের পারদর্শিতা বা পরিবেশগত কারণগুলি পুনরায় খতিয়ে দেখা প্রয়োজন। প্রয়োজনে আরও উন্নত যন্ত্র ব্যবহার, একাধিকবার পরিমাপ করে গড় নির্ণয় এবং ত্রুটি কমানোর আধুনিক কৌশল অবলম্বন করে আপেক্ষিক ত্রুটি গ্রহণযোগ্য সীমার মধ্যে আনা যেতে পারে, যাতে পরিমাপের ফলাফল আরও নির্ভুল ও নির্ভরযোগ্য হয়।
পানি ঠাণ্ডা হলে সেটা বরফ হয়ে যায়, গরম করলে সেটা বাষ্প হয়ে যায়—এটা আমরা সবাই জানি। মানুষ প্রাচীনকাল থেকেই এটা দেখে আসছে। এই জ্ঞানটুকু কিন্তু পুরোপুরি বিজ্ঞান হতে পারবে না, যতক্ষণ পর্যন্ত না আমরা বলতে পারব কোন অবস্থায় ঠিক কত তাপমাত্রায় পানি জমে বরফ হয় কিংবা সেটা বাড়িয়ে কোন অবস্থায় কত তাপমাত্রায় নিয়ে গেলে সেটা ফুটতে থাকে, বাষ্পে পরিণত হতে শুরু করে। তার অর্থ প্রকৃত বিজ্ঞান করতে হলে সবকিছুর পরিমাপ করতে হয়। বিজ্ঞানের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হচ্ছে এই পরিমাপ করে সব কিছুকে নিখুঁতভাবে ব্যাখ্যা করা।
টেবিল ০১ঃSI ইউনিটে সাতটি ভিন্ন ভিন্ন ভৌত রাশি
রাশি
Unit
একক
Symbol
দৈর্ঘ্য
meter
মিটার
m
ভর
kilogram
কিলোগ্রাম
kg
সময়
second
সেকেন্ড
s
বৈদ্যুতিক প্রবাহ
ampere
অ্যাম্পিয়ার
A
তাপমাত্রা
kelvin
কেল্ভিন
K
পদার্থের পরিমান
mole
মোল
mol
দীপন তীব্রতা
candela
ক্যান্ডেলা
cd
এই জগতে যা কিছু আমরা পরিমাপ করতে পারি তাকে আমরা রাশি বলি। এই ভৌতজগতে অসংখ্য বিষয় রয়েছে, যা পরিমাপ করা সম্ভব। উদাহরণ দেওয়ার জন্য বলা যেতে পারে, কোনো কিছুর দৈর্ঘ্য, প্রস্থ, উচ্চতা, আয়তন, ওজন, তাপমাত্রা, রং, কাঠিন্য, তার অবস্থান, বেগ, তার ভেতরকার উপাদান, বিদ্যুৎ পরিবাহিতা, অপরিবাহিতা, স্থিতিস্থাপকতা, তাপ পরিবাহিতা, অপরিবাহিতা, ঘনত্ব, আপেক্ষিক তাপ, চাপ গলনাঙ্ক, স্ফুটনাঙ্ক ইত্যাদি— অর্থাৎ আমরা বলে শেষ করতে পারব না। এক কথায় ভৌতজগতে রাশিমালার কোনো শেষ নেই। তোমাদের তাই মনে হতে পারে এই অসংখ্য রাশিমালা পরিমাপ করার জন্য আমাদের বুঝি অসংখ্য রাশির সংজ্ঞা আর অসংখ্য একক তৈরি করে রাখতে হবে! আসলে সেটি সত্যি নয়, তোমরা শুনে খুবই অবাক হবে (এবং নিশ্চয়ই খুশি হবে) যে মাত্র সাতটি রাশির সাতটি একক ঠিক করে নিলে সেই সাতটি একক ব্যবহার করে আমরা সবকিছু বের করে ফেলতে পারব। এই সাতটি রাশিকে বলে মৌলিক রাশি এবং এই মৌলিক রাশি ব্যবহার করে যখন অন্য কোনো রাশি প্রকাশ করি সেটি হচ্ছে লব্ধ রাশি। মৌলিক রাশিগুলো হচ্ছে দৈর্ঘ্য, ভর, সময়, বৈদ্যুতিক প্রবাহ, তাপমাত্রা, পদার্থের পরিমাণ এবং দীপন তীব্রতা। এই সাতটি মৌলিক রাশির আন্তর্জাতিকভাবে স্বীকৃত সাতটি একককে বলে SI একক, (SI এসেছে ফরাসি ভাষার Systeme International d'Unites কথাটি থেকে) এবং সেগুলো টেবিলে দেখানো হয়েছে। পরের টেবিলে অনেক বড় থেকে অনেক ছোট কিছু দুরত্ব, ভর এবং সময় দেখানো হয়েছে।
টেবিল : অনেক বড় থেকে অনেক ছোট দূরত্ব, ভর এবং সময়
দূরত্ব
m
ভর
kg
সময়
s
নিকটতম গ্যালাক্সি
আমাদের গ্যালাক্সি
বিগ ব্যাংয়ের সময়
নিকটতম
নক্ষত্র
সূর্য
ডাইনোসরের ধ্বংস
সৌরজগতের ব্যাসার্ধ
পৃথিবী
মানুষের জন্ম
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ
জাহাজ
এক দিন
এভারেস্টের উচ্চতা
হাতি
মানুষের হৃৎস্পন্দন
1
ভাইরাসের দৈর্ঘ্য
মানুষ
মিউওনের আয়ু
হাইড্রোজেন পরমাণুর ব্যাসার্ধ
ধূলিকণা
স্পন্দনকাল: সবুজ আলো
প্রোটনের ব্যাসার্ধ
ইলেকট্রন
স্পন্দনকাল: এক MeV গামা রে
পরিমাপের একক (Units of Measurements)
এই এককগুলোর ভেতর সেকেন্ড, মিটার এবং ক্যান্ডেলার পরিমাপ আগেই কয়েকটি ধ্রুব দিয়ে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছিল। 2019 সালের মে মাস থেকে কিলোগ্রাম, কেলভিন, মোল এবং অ্যাম্পিয়ারকেও পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক কিছু ধ্রুব ব্যবহার করে নতুনভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। কাজেই এখন পৃথিবীর যে কোনো ল্যাবরেটরিতে এই ধ্রুবগুলো পরিমাপ করে সেখান থেকে সবগুলো এককের পরিমাপ অনেক সূক্ষ্মভাবে পরিমাপ করা সম্ভব হবে। সাতটি একক পরিমাপ করার জন্য যে মৌলিক ধ্রুবগুলোর মান চিরদিনের জন্য নির্দিষ্ট করে দেওয়া হয়েছে সেগুলো 1.03 টেবিলে দেখানো হয়েছে।
টেবিল 1.03: সাতটি ধ্রুবের নির্দিষ্ট করে দেওয়া মান
ধ্রুব
মান
আলোর বেগ (c)
299,792,458 meter / second
প্লাঙ্কের ধ্রুব (h)
joule.second
ইলেকট্রনের চার্জ (e)
coulomb
পরমাণুর স্পন্দন (Δ)
9,192,631,770 hertz
বোল্টজম্যান ধ্রুব ()
joule/kelvin
এভোগাড্রোর ধ্রুব ()
particles/mole
বিকিরণ তীব্রতা ()
683 lumens / watt
সেকেন্ড (s): সিজিয়াম 133 (Cs-133) পরমাণুর 9,192, 631,770 টি স্পন্দন সম্পন্ন করতে যে পরিমাণ সময় নেয় সেটি হচ্ছে এক সেকেন্ড।
মিটার (m): শূন্য মাধ্যমে এক সেকেন্ডের 299,792,458 ভাগের এক ভাগ সময়ে আলো যে দূরত্ব অতিক্রম করে সেটি হচ্ছে এক মিটার।
কিলোগ্রাম (kg): প্লাঙ্কের ধ্রুবকে দিয়ে ভাগ দিলে যে ভর পাওয়া যায় সেটি হচ্ছে এক কিলোগ্রাম।
অ্যাম্পিয়ার (A): প্রতি সেকেন্ডে সংখ্যক ইলেকট্রনের সমপরিমাণ চার্জ প্রবাহিত হলে সেটি হচ্ছে এক অ্যাম্পিয়ার।
মোল(Mol): যে পরিমাণ বস্তুতে এভোগাড্রোর ধ্রুব সংখ্যক কণা থাকে সেটি হচ্ছে এক মোল ।
কেলভিন (K): যে পরিমাণ তাপমাত্রার পরিবর্তনে তাপশক্তির joule পরিবর্তন হয় সেটি হচ্ছে কেলভিন।
ক্যান্ডেলা (candela): সেকেন্ডে বার কম্পনরত আলোর উৎস থেকে যদি এক স্টেরেডিয়ান (Sterndian ) ঘনকোণে এক ওয়াটের 683 ভাগের এক ভাগ বিকিরণ তীব্রতা পৌঁছায় তাহলে সেই আলোর তীব্রতা হচ্ছে এক ক্যান্ডেলা।
এক মিটার বলতে কতটুকু দূরত্ব বোঝায় বা এক কেজি ঠিক কতখানি ভর, কিংবা এক সেকেণ্ড কতটুকু সময়, এক ডিগ্রি কেলভিন তাপমাত্রা কতটুকু উত্তাপ কিংবা এক অ্যাম্পিয়ার কতখানি কারেন্ট অথবা এক মোল পদার্থ বলতে কী বোঝায় বা এক ক্যান্ডেলা কতখানি আলো সেটা সম্পর্কে তোমাদের সবারই একটা বাস্তব ধারণা থাকাউচিত! এই বেলা তোমাদের সেই বাস্তব ধারণাটা দেওয়ার চেষ্টা করে দেখা যাক। তোমাদের শুধু জানলে হবে না, খানিকটা কিন্তু অনুভবও করতে হবে। সাধারণভাবে বলা যায়:
• স্বাভাবিক উচ্চতার একজন মানুষের মাটি থেকে পেট পর্যন্ত দূরত্বটা মোটামুটি এক মিটার ।
এক লিটার পানির বোতলে কিংবা চার গ্লাসে যেটুকু পানি থাকে তার ভর হচ্ছে এক কেজির কাছাকাছি।
‘এক হাজার এক’ এই তিনটি শব্দ বলতে যেটুকু সময় লাগে সেটা মোটামুটি এক সেকেন্ড!
বলা যেতে পারে তিনটা মোবাইল ফোন একসাথে চার্জ করা হলে এক অ্যাম্পিয়ার বিদ্যুৎ ব্যবহার করা হয়। (মোবাইল ফোন 5 ভোল্টের কাছাকাছিতে চার্জ করা হয়। তাই এখানে খরচ হবে 5 ওয়াট। যদি বাসার লাইট, ফ্যান, ফ্রিজে 220 ভোল্টের কিছুতে এক অ্যাম্পিয়ার বিদ্যুৎ ব্যবহার হয় তখন কিন্তু খরচ হবে 220 ওয়াট!)
হাত দিয়ে আমরা যদি কারো জ্বর অনুভব করতে পারি, বলা যেতে পারে তার তাপমাত্রা এক কেলভিন বেড়েছে।
মোলটা অনুভব করা একটু কঠিন, বলা যেতে পারে একটা বড় চামচের এক চামচ পানিতে মোটামুটি এক মোল পানির অণু থাকে। এক কাপ পানিতে দশ মোল পানি থাকে।
একটা মোমবাতির আলোকে মোটামুটিভাবে এক ক্যান্ডেলা বলা যায়।
দেখতেই পাচ্ছ এর কোনোটাই নিখুঁত পরিমাপ নয় কিন্তু অনুভব করার জন্য সহজ। যদি এই পরিমাপ নিয়ে অভ্যস্ত হয়ে যাও, তাহলে ভবিষ্যতে যখন কোনো একটা হিসাব করবে, তখন সেটা নিয়ে তোমাদের একটা মাত্রাজ্ঞান থাকবে।
শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন ও অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!
শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!