একটি রাইফেলের গুলি একটি তক্তাকে ভেদ করে থেমে যায়। গুলির বেগ যদি তিনগুণ করা হয় তবে এটি কয়টি তক্তা ভেদ করতে পারবে?
রাইফেলের গুলি ও তক্তা ভেদ: একটি গাণিতিক বিশ্লেষণ
ধরি, একটি তক্তা ভেদ করতে গুলির \(F\) পরিমাণ বলের প্রয়োজন হয়। এই বল তক্তার বেধের (
কাজ-শক্তি উপপাদ্য অনুসারে, আমরা লিখতে পারি:
\(K = Fx\), যেখানে \(K\) হল গুলির গতিশক্তি।
আমরা জানি, গতিশক্তি \(K = \frac{1}{2}mv^2\), যেখানে \(m\) হল গুলির ভর এবং \(v\) হল বেগ।
সুতরাং, \(\frac{1}{2}mv^2 = Fx\) হয়।
এখন, গুলির বেগ যদি তিনগুণ করা হয়, অর্থাৎ \(3v\) হয়, তবে নতুন গতিশক্তি হবে:
\(K' = \frac{1}{2}m(3v)^2 = \frac{1}{2}m \cdot 9v^2 = 9 \cdot (\frac{1}{2}mv^2) = 9K\)
অতএব, নতুন গতিশক্তি \(K' = 9K\)।
ধরি, \(n\) সংখ্যক তক্তা ভেদ করতে পারবে। তাহলে, \(9K = nFx\)।
যেহেতু \(K = Fx\), তাই \(9Fx = nFx\).
সুতরাং, \(n = 9\).
সুতরাং, গুলির বেগ তিনগুণ করা হলে, এটি 9টি তক্তা ভেদ করতে পারবে। 🎉
```