গতিশক্তি চারগুণ বৃদ্ধি পেলে কোনটি সঠিক?

গতিশক্তি 🚀 ও ভরবেগ 💨: একটি বিশ্লেষণ
গতিশ??্তি (Kinetic Energy, KE) এবং ভরবেগ (Momentum, p) এর মধ্যে সম্পর্ক আলোচনা করা হলো। যখন গতিশক্তি চারগুণ বৃদ্ধি পায়, তখন ভরবেগের পরিবর্তন কেমন হয়, তা নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
সূত্রের আলোচনা 📚
- গতিশক্তি (KE): KE = (1/2)mv2, যেখানে m = ভর (mass) এবং v = বেগ (velocity).
- ভরবেগ (p): p = mv, যেখানে m = ভর (mass) এবং v = বেগ (velocity).
গতিশক্তি এবং ভরবেগের মধ্যে সম্পর্ক 🔗
ভরবেগকে গতিশক্তির মাধ্যমে প্রকাশ করা যায়:
KE = (1/2)mv2 = p2/(2m)
সুতরাং, p2 = 2mKE
অতএব, p = √(2mKE)
গতিশক্তি চারগুণ হলে ➗➗
যদি গতিশক্তি (KE) চারগুণ হয় (4KE) তবে নতুন ভরবেগ (p') হবে:
p' = √(2m * 4KE) = √(4 * 2mKE) = 2√(2mKE) = 2p
সুতরাং, ভরবেগ দ্বিগুণ হবে।
উদাহরণ 💡
ধরা যাক, একটি বস্তুর ভর 2 kg এবং বেগ 3 m/s.
- প্রাথমিক গতিশক্তি: KE = (1/2) * 2 * (32) = 9 জুল
- প্রাথমিক ভরবেগ: p = 2 * 3 = 6 kg m/s
এখন, যদি গতিশক্তি চারগুণ হয়, তাহলে নতুন গতিশক্তি হবে 36 জুল।
যদি ভর একই থাকে, তবে নতুন বেগ (v') হবে:
36 = (1/2) * 2 * (v'2)
v'2 = 36
v' = 6 m/s
- নতুন ভরবেগ: p' = 2 * 6 = 12 kg m/s
দেখা যাচ্ছে, ভরবেগ দ্বিগুণ হয়েছে।
টেবিল 📊
| পরামিতি | প্রাথমিক মান | নতুন মান (KE চারগুণ) |
|---|---|---|
| গতিশক্তি (জুল) | 9 | 36 |
| ভরবেগ (kg m/s) | 6 | 12 |
| বেগ (m/s) | 3 | 6 |
সিদ্ধান্ত 🏁
অতএব, গতিশক্তি চারগুণ বৃদ্ধি পেলে ভরবেগ দ্বিগুণ হবে। 💪
কারণ, ভরবেগ গতিশক্তির বর্গমূলের সাথে সমানুপাতিক। 🤓