নিউটনের প্রথম আইন: সূত্র, পরীক্ষা এবং অনুশীলন - শারীরিক - 2025

নিউটনের প্রথম সূত্র, এছাড়াও নিষ্ক্রিয়তা আইন নামে পরিচিত, প্রথম আইজাক নিউটন, পদার্থবিজ্ঞানী, গণিতবিদ, দার্শনিক, ধর্মতত্ত্ববিদ, ইংরেজি উদ্ভাবক এবং আলকেমি দ্বারা প্রস্তাবিত হয়। এই আইনটি নিম্নরূপ জানিয়েছে: "যদি কোনও বস্তুকে কোনও বল প্রয়োগ করা না হয়, বা যদি এতে কাজ করা বাহিনী একে অপরকে বাতিল করে দেয়, তবে এটি একটি সরলরেখায় স্থির গতিতে চলতে থাকবে continue"

এই বিবৃতিতে মূল শব্দটি চলতে থাকবে। যদি আইনটির প্রাঙ্গণটি সম্পন্ন হয়, তবে বস্তুটি যেমন চলছিল তেমন তার চলন চালিয়ে যাবে। যদি না ভারসাম্যহীন শক্তি উপস্থিত হয় এবং গতির অবস্থার পরিবর্তন না করে।

নিউটনের প্রথম আইনের ব্যাখ্যা। সূত্র: স্বনির্মিত।

এর অর্থ হ'ল যদি অবজেক্টটি বিশ্রামে থাকে তবে এটি বিশ্রাম অবিরত থাকবে, যদি কোনও শক্তি that অবস্থা থেকে বাইরে নিয়ে যায়। এর অর্থ হ'ল কোনও বস্তু যদি একটি নির্দিষ্ট গতিতে একটি সোজা দিক দিয়ে চলেছে, তবে সেভাবে চলতে থাকবে। এটি তখনই পরিবর্তন হবে যখন কোনও বাহ্যিক এজেন্ট তার উপর একটি শক্তি প্রয়োগ করে এবং তার গতি পরিবর্তন করে।

আইনের পটভূমি

আইজাক নিউটন জন্মগ্রহণ করেছিলেন ওলস্টর্প মানোরে (যুক্তরাজ্য) ১ 4৩৩ সালের জানুয়ারিতে এবং লন্ডনে তিনি মারা যান ১27২27 সালে।

স্যার আইজাক নিউটন প্রথম আইন সহ তাঁর গতিশীলতার তিনটি আইন আবিষ্কার করেছিলেন যে সঠিক তারিখ, তা নিশ্চিতভাবে জানা যায়নি। তবে এটি জানা যায় যে এটি বিখ্যাত গ্রন্থ ম্যাথমেটিকাল প্রিন্সিপাল অফ ন্যাচারাল ফিলোসফির প্রকাশের অনেক আগে, 5 জুলাই, 1687 সালে।

রয়্যাল স্প্যানিশ একাডেমির অভিধানে নীচে জড়তা শব্দটি সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:

"কোনও বাহিনীর ক্রিয়া দ্বারা যদি না হয় তবে তাদের বিশ্রাম বা চলাফেরার অবস্থা বজায় রাখতে সংস্থাগুলির সম্পত্তি।"

এই শব্দটিও নিশ্চিত করার জন্য ব্যবহৃত হয় যে কোনও পরিস্থিতি অপরিবর্তিত রয়েছে কারণ এটি অর্জনের জন্য কোনও প্রচেষ্টা করা হয়নি, তাই কখনও কখনও জড়তা শব্দের রুটিন বা অলসতার অর্থ হয়।

প্রাক নিউটনিয়ান ভিউ

নিউটনের আগে, প্রধান ধারণাগুলি ছিল গ্রিক দার্শনিক অ্যারিস্টটলের, যারা দৃ aff়ভাবে জানিয়েছিলেন যে কোনও বস্তুকে সচল রাখার জন্য, একটি শক্তি অবশ্যই তার উপর কাজ করবে। যখন শক্তি বন্ধ হয়ে যায়, তখন আন্দোলনটিও ততটাই হবে। তা নয়, তবে আজও অনেকেই তাই ভাবেন।

গ্যালিলিও গ্যালিলি, একজন উজ্জ্বল ইতালিয়ান জ্যোতির্বিদ এবং পদার্থবিজ্ঞানী যিনি ১৫6464 থেকে ১42৪২ সালের মধ্যে বসবাস করেছিলেন, তিনি দেহের গতিবিধি পরীক্ষা ও বিশ্লেষণ করেছিলেন।

গ্যালিলিওর পর্যবেক্ষণগুলির মধ্যে একটি ছিল যে কোনও দেহ যা একটি নির্দিষ্ট প্রাথমিক অনুপ্রেরণা দিয়ে মসৃণ এবং পালিশ পৃষ্ঠে স্লাইড হয়, থামতে বেশি সময় নেয় এবং একটি সরলরেখায় আরও বেশি ভ্রমণ করে, কারণ দেহ এবং পৃষ্ঠের মধ্যে ঘর্ষণ কম হয় is

এটা স্পষ্ট যে গ্যালিলিও জড়তার ধারণাটি পরিচালনা করেছিলেন, তবে তিনি নিউটনের মতো সুনির্দিষ্ট বিবৃতি তৈরি করতে আসেন নি।

নীচে আমরা কয়েকটি সাধারণ পরীক্ষা-নিরীক্ষার প্রস্তাব করি, যা পাঠকরা ফলাফলগুলি সম্পাদন করতে এবং সংবর্ধনা দিতে পারেন। এরিস্টোটালিয়ান গতি এবং দ্য নিউটনীয় দৃষ্টিভঙ্গি অনুসারে পর্যবেক্ষণগুলিও বিশ্লেষণ করা হবে।

জড়তা পরীক্ষা

পরীক্ষা-নিরীক্ষা ঘ

একটি বাক্স মেঝেতে চালিত করা হয় এবং তারপরে ড্রাইভিং ফোর্স স্থগিত করা হয়। আমরা লক্ষ্য করেছি যে বাক্সটি থামার আগ পর্যন্ত একটি ছোট পথ ভ্রমণ করে।

আসুন আমরা নিউটন এর আগে তত্ত্বগুলির কাঠামোয় এবং তারপরে প্রথম আইন অনুসারে পূর্ববর্তী পরীক্ষা এবং এর ফলাফলটি ব্যাখ্যা করি।

অ্যারিস্টোটালিয়ান দর্শনে ব্যাখ্যাটি খুব স্পষ্ট ছিল: বাক্সটি থেমেছিল কারণ যে শক্তিটি এটি সরিয়ে নিয়েছিল তা স্থগিত করা হয়েছিল।

নিউটোনীয় দৃশ্যে, মেঝে / মাটিতে থাকা বাক্সটি যে গতিবেগ ছিল তার সাথে গতিতে চলতে পারে না যেহেতু শক্তি স্থগিত করা হয়েছিল, কারণ মেঝে এবং বাক্সের মধ্যে একটি ভারসাম্যহীন শক্তি রয়েছে, যার গতি কমার আগে পর্যন্ত বাক্স বন্ধ। এটি কাল্পনিক শক্তি।

এই পরীক্ষায় নিউটনের প্রথম আইনের প্রাঙ্গণটি পূরণ হয় না, তাই বাক্সটি বন্ধ হয়ে যায়।

পরীক্ষা 2

আবার এটি মেঝে / মাটির বাক্স। এই সুযোগে বাক্সে বলটি বজায় রাখা হয়, এমনভাবে এটি ঘর্ষণ শক্তিটিকে ক্ষতিপূরণ বা ভারসাম্য দেয়। এটি ঘটে যখন আমরা বক্সটি ধ্রুবক গতি এবং একটি সরাসরি দিকে অনুসরণ করতে পারি to

এই পরীক্ষাটি আরিস্টোটালিয়ান গতির গতির বিরোধিতা করে না: বাক্সটি ধীরে ধীরে গতিতে চলে আসে কারণ এতে একটি শক্তি প্রয়োগ করা হয়।

এটি নিউটনের পদ্ধতিরও বিরোধিতা করে না, কারণ বাক্সে অভিনয় করা সমস্ত শক্তি ভারসাম্যপূর্ণ। দেখা যাক:

• অনুভূমিক দিকে, বাক্সে প্রয়োগ করা বলটি সমান এবং বাক্স এবং মেঝের মধ্যে ঘর্ষণ বলের বিপরীত দিকে।
• সুতরাং অনুভূমিক দিকের নেট শক্তিটি শূন্য, সে কারণেই বাক্সটি তার গতি এবং দিক বজায় রাখে।

উল্লম্ব দিকটিতে বাহিনীও ভারসাম্যপূর্ণ, কারণ বাক্সের ওজন যা একটি বাহু উলম্বভাবে নীচের দিকে ইশারা করে, সেই যোগাযোগের (বা সাধারণ) বাহিনীর দ্বারা ঠিক ঠিক সেই ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয় যা বাক্সের উপরের অংশটি উলম্বভাবে উপরের দিকে প্রসারিত হয়।

যাইহোক, বাক্সের ওজন পৃথিবীর মহাকর্ষীয় টানার কারণে।

পরীক্ষা 3

আমরা মেঝেতে বাকী বাক্সটি দিয়ে চালিয়ে যাচ্ছি। উল্লম্ব দিকটিতে শক্তিগুলি ভারসাম্যযুক্ত, অর্থাৎ নেট উল্লম্ব শক্তি শূন্য। বাক্সটি উপরের দিকে চলে গেলে অবশ্যই অবাক করে দেওয়া হবে। তবে অনুভূমিক দিকটিতে ঘর্ষণ শক্তি রয়েছে।

এখন, নিউটনের প্রথম আইনটি পূর্ণ হওয়ার জন্য, আমাদের ঘর্ষণটিকে তার ন্যূনতম অভিব্যক্তিতে হ্রাস করতে হবে। এটি মোটামুটিভাবে অর্জন করা যায় যদি আমরা খুব মসৃণ পৃষ্ঠের সন্ধান করি যেখানে আমরা সিলিকন তেল স্প্রে করি।

যেহেতু সিলিকন তেল ঘর্ষণকে প্রায় শূন্যে হ্রাস করে, তাই এই বাক্সটি যখন অনুভূমিকভাবে নিক্ষেপ করা হবে, এটি দীর্ঘ সময়ের জন্য এটির গতি এবং দিক বজায় রাখবে।

এটি একই ঘটনা যা আইস রিঙ্কের স্কেটারের সাথে দেখা যায় বা আইস হকি পকের সাথে চালিত হয়ে যখন তারা নিজেরাই চালিত হয় এবং প্রকাশিত হয়।

বর্ণিত পরিস্থিতিতে, যেখানে ঘর্ষণ প্রায় শূন্যে হ্রাস পেয়েছে, ফলাফল শক্তি কার্যত শূন্য হয় এবং নিউটনের প্রথম আইন অনুসারে বস্তুটি তার গতি বজায় রাখে।

অ্যারিস্টটোলিয়ান দৃষ্টিতে এটি ঘটতে পারে নি, কারণ এই भोটি তত্ত্ব অনুসারে, গতি কেবল তখনই ঘটে যখন চলন্ত বস্তুর উপর নেট বল থাকে।

হিমশীতল খুব কম ঘর্ষণ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। সূত্র: পিক্সাবে।

নিউটনের প্রথম আইন ব্যাখ্যা

জড়তা এবং ভর

ভর একটি শারীরিক পরিমাণ যা কোনও দেহ বা বস্তুতে থাকা পদার্থের পরিমাণ নির্দেশ করে।

ভর তখন পদার্থের একটি অভ্যন্তরীণ সম্পত্তি। তবে পদার্থটি পরমাণু দিয়ে তৈরি, যার ভর রয়েছে। পরমাণুর ভর নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত হয়। এটি নিউক্লিয়াসের প্রোটন এবং নিউট্রন যা কার্যত পরমাণু এবং পদার্থের ভরকে সংজ্ঞায়িত করে।

গণকে সাধারণত কিলোগুলি (কেজি) পরিমাপ করা হয়, এটি আন্তর্জাতিক সিস্টেম ইউনিটগুলির (এসআই) প্রাথমিক ইউনিট।

কেজির প্রোটোটাইপ বা রেফারেন্স হ'ল একটি প্লাটিনাম এবং ইরিডিয়াম সিলিন্ডার যা ফ্রান্সের সেভ্রেসে আন্তর্জাতিক ওজন ও পরিমাপের অফিসে রাখা হয়, যদিও 2018 সালে এটি প্লাঙ্ক ধ্রুবকের সাথে যুক্ত ছিল এবং নতুন সংজ্ঞাটি কার্যকর হয়েছে 20 শে মে, 2019।

ঠিক আছে, এটি ঘটে যে জড়তা এবং ভর সম্পর্কিত হয়। একটি বস্তুর বৃহত্তর ভর, বৃহত্তর জড়তা। শক্তির দিক থেকে আরও বৃহত্তর বস্তুর গতির অবস্থাকে কম বৃহত্তর পরিবর্তনের চেয়ে পরিবর্তন করা অনেক বেশি কঠিন বা ব্যয়বহুল।

উদাহরণ

উদাহরণস্বরূপ, এক কেজি (1 কেজি) বাক্সের চেয়ে বাকী থেকে এক-টন (1000 কেজি) বাক্স তুলতে আরও অনেক বেশি শক্তি এবং আরও অনেক কাজ লাগে। এ কারণেই প্রায়শই বলা হয় যে প্রথমটির চেয়ে দ্বিতীয়টির চেয়ে বেশি জড়তা থাকে।

জড়তা এবং ভরগুলির মধ্যে সম্পর্কের কারণে, নিউটন বুঝতে পেরেছিলেন যে একাকী বেগ গতির রাষ্ট্রের প্রতিনিধি নয়। সেজন্য তিনি একটি পরিমাণ ভরবেগ বা ভরবেগ হিসাবে পরিচিত যে চিঠি দ্বারা প্রকাশ করা হয় সংজ্ঞায়িত পি ও গণশিক্ষা মিটার এবং বেগ পণ্য বনাম:

p = m v

P এবং v এর সাহসী ইঙ্গিত দেয় যে তারা ভেক্টর দৈহিক পরিমাণ, অর্থাৎ, তারা परिमाण, দিক এবং ইন্দ্রিয়যুক্ত পরিমাণ।

অন্যদিকে, ভর এম একটি স্কেলারের পরিমাণ, যার জন্য এমন একটি সংখ্যা নির্ধারিত হয় যা শূন্যের চেয়ে বড় বা সমান হতে পারে তবে কখনও নেতিবাচক নয়। এখনও অবধি পরিচিত মহাবিশ্বে নেতিবাচক ভরয়ের কোনও বস্তু পাওয়া যায় নি।

নিউটন তথাকথিত মুক্ত কণাকে সংজ্ঞায়িত করে তাঁর কল্পনা এবং বিমূর্তিকে চূড়ান্ত দিকে নিয়ে গেলেন। একটি কণা একটি উপাদান বিন্দু। এটি একটি গাণিতিক বিন্দুর মতো তবে ভর সহ:

একটি মুক্ত কণা হ'ল সেই কণা যা এত বিচ্ছিন্ন, মহাবিশ্বের অন্য কোনও বস্তু থেকে এত দূরে যে কিছুই তার উপর কোনও ইন্টারঅ্যাকশন বা শক্তি প্রয়োগ করতে পারে না।

পরবর্তীতে নিউটন আন্তঃবিভাজনীয় রেফারেন্স সিস্টেমগুলি সংজ্ঞায়িত করেন, যা তার তিনটি আইন প্রয়োগের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হবে। এই ধারণাগুলি অনুসারে এখানে সংজ্ঞা দেওয়া আছে:

অন্তর্বর্তী রেফারেন্স সিস্টেম

একটি মুক্ত কণার সাথে সংযুক্ত যে কোনও সমন্বয় ব্যবস্থা, বা যা মুক্ত কণার প্রতি শ্রদ্ধার সাথে ধ্রুবক গতিতে চলে আসে, এটি একটি অন্তর্বর্তী রেফারেন্স সিস্টেম হবে।

নিউটনের প্রথম আইন (জড়তার আইন)

যদি একটি কণা মুক্ত হয়, তবে এটি একটি অন্তর্বর্তী রেফারেন্স ফ্রেমের সাথে সম্মতিতে একটি ধ্রুবক গতিবেগ থাকে।

নিউটনের প্রথম আইন এবং গতিবেগ। সূত্র: স্বনির্মিত।

সমাধান ব্যায়াম

অনুশীলনী 1

একটি 160 গ্রাম হকি পুকুর 3 কিলোমিটার / ঘন্টা বেগে আইস রিঙ্কে যায়। এর গতি সন্ধান করুন।

সমাধান

কিলোগ্রামে ডিস্কের ভর হ'ল: মি = 0.160 কেজি।

সেকেন্ডের ওপরে মিটারে বেগ: v = (3 / 3.6) এম / এস = 0.8333 মি / সে

গতিবেগ বা গতিবেগের পরিমাণ নীচের হিসাবে গণনা করা হয়: পি = এম * ভি = 0.1333 কেজি * মি / এস,

অনুশীলন 2

পূর্ববর্তী ডিস্কের ঘর্ষণটিকে শূন্য হিসাবে বিবেচনা করা হয়, সুতরাং গতিবেগ সংরক্ষণ করা হয় যতক্ষণ না কোনও কিছু ডিস্কের সরাসরি গতি পরিবর্তন করে না। তবে এটি জানা যায় যে দুটি শক্তি ডিস্কের উপরে কাজ করে: ডিস্কের ওজন এবং পরিচিতি বা স্বাভাবিক বল যা মেঝে এটি ব্যবহার করে।

নিউটোন এবং এর দিকনির্দেশে সাধারণ শক্তির মান গণনা করুন।

সমাধান

যেহেতু গতি রক্ষিত তাই হকি পকের উপরের ফলাফলটি অবশ্যই শূন্য হতে হবে। ওজন উল্লম্বভাবে নীচের দিকে পয়েন্ট করে এবং বৈধ: পি = এম * জি = 0.16 কেজি * 9.81 মি / এস² ²

সাধারণ বল অবশ্যই ওজনকে প্রতিহত করতে হবে, সুতরাং এটি অবশ্যই উল্লম্বভাবে উপরের দিকে নির্দেশ করবে এবং এর দৈর্ঘ্য 1.57 এন হবে।

আগ্রহের নিবন্ধ

বাস্তব জীবনে নিউটনের আইনের উদাহরণ।

তথ্যসূত্র

1. অ্যালোনসো এম।, ফিন ই। পদার্থবিজ্ঞানের আয়তন I: মেকানিক্স। 1970. ফন্ডো এডুকিয়েটিভো ইন্টেরামেরিকানো এসএ
2. হুইট, পি। ধারণামূলক শারীরিক বিজ্ঞান। পঞ্চম সংস্করণ। পিয়ারসন। 67-74।
3. যুবক, হিউ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাথে বিশ্ববিদ্যালয় পদার্থবিজ্ঞান। 14 ম এড। পিয়ারসন। 105-107।