নিউটনের তৃতীয় আইন: প্রয়োগ, পরীক্ষা এবং অনুশীলন - শারীরিক - 2025

নিউটনের তৃতীয় সূত্র, এছাড়াও কর্ম এবং প্রতিক্রিয়া আইন রাজ্যের নামক একটি বস্তু পারতো অন্য জোর যখন, প্রথম সমান মাত্রার এবং দিক এবং একটি বল উপর আধুনিক এছাড়াও পারতো বিপরীত দিক।

আইজাক নিউটন তাঁর তিনটি আইন ১ 168686 সালে তাঁর দর্শনশাস্ত্রের দর্শন, ফিলোসফিয়ার ন্যাচারালিস প্রিন্সিপিয়া ম্যাথমেটিকা ​​বা গাণিতিক নীতিমালার প্রাকৃতিক দর্শন বিষয়ে পরিচিত করেছিলেন।

একটি স্পেস রকেট বহিষ্কৃত গ্যাসগুলির জন্য প্রয়োজনীয় প্রবণতা গ্রহণ করে। সূত্র: পিক্সাবে।

ব্যাখ্যা এবং সূত্র

নিউটনের তৃতীয় আইনের গাণিতিক সূত্রটি খুব সহজ:

এফ ₁₂ = - এফ ₂₁

একটি বাহিনীকে অ্যাকশন বলা হয় এবং অপরটি হ'ল প্রতিক্রিয়া। যাইহোক, এই বিশদটির গুরুত্বকে জোর দেওয়া প্রয়োজন: উভয়ই বিভিন্ন বস্তুতে কাজ করে। তারা এটি একই সাথে করে, যদিও এই পরিভাষাটি ভুলভাবে পরামর্শ দেয় যে ক্রিয়াটি এর আগে ঘটে এবং পরে প্রতিক্রিয়া ঘটে।

বাহিনী যেহেতু ভেক্টর, তাই এগুলিকে সাহসের সাথে চিহ্নিত করা হয়। এই সমীকরণ নির্দেশ করে আমরা দুটি বস্তুর আছে নয়: অবজেক্ট 1 এবং বস্তুর 2. বল এফ ₁₂ বস্তুর 2. উপর বস্তু 1 জন্মায় এক বল এফ ₂₁ বস্তুর 1. এবং উপর বস্তু 2 দ্বারা জন্মায় হয় চিহ্ন (-) নির্দেশ করে যে তারা বিপরীত।

নিউটনের তৃতীয় আইনটি সাবধানতার সাথে পর্যবেক্ষণ করে, প্রথম দুটিটির সাথে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য লক্ষ্য করা যায়: তারা যখন একটি একক বস্তুকে আহ্বান করে, তৃতীয় আইন দুটি পৃথক বস্তুকে বোঝায়।

এবং এটি হ'ল যদি আপনি সাবধানতার সাথে চিন্তা করেন, মিথস্ক্রিয়াগুলির জন্য জোড়া বস্তুর প্রয়োজন হয়।

এ কারণেই ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বাহিনী একে অপরকে বাতিল করে না বা ভারসাম্যহীন হয়, যদিও তাদের একই পরিমাণ এবং দিক রয়েছে তবে বিপরীত দিক: এগুলি বিভিন্ন সংস্থায় প্রয়োগ করা হয়।

অ্যাপ্লিকেশন

বল-গ্রাউন্ড মিথস্ক্রিয়া

এখানে নিউটনের তৃতীয় আইন সম্পর্কিত একটি ইন্টারঅ্যাকশনটির খুব প্রাত্যহিক প্রয়োগ রয়েছে: একটি উল্লম্বভাবে পতনশীল বল এবং পৃথিবী। বলটি মাটিতে পড়ে কারণ পৃথিবী একটি আকর্ষণীয় শক্তি প্রয়োগ করে, যা মাধ্যাকর্ষণ হিসাবে পরিচিত। এই বলটি 9.8 মি / সেকেন্ড ² এর ধ্রুবক ত্বরণ নিয়ে বলটিকে পতিত করে ।

তবে, বলটি পৃথিবীতে একটি আকর্ষণীয় শক্তি প্রয়োগ করার বিষয়টি খুব কমই কেউ ভাবেন। অবশ্যই পৃথিবী অপরিবর্তিত রয়েছে, কারণ এর ভরটি বলের চেয়ে অনেক বেশি এবং তাই নগণ্য ত্বরণের অভিজ্ঞতা রয়েছে।

নিউটনের তৃতীয় আইন সম্পর্কে আরেকটি উল্লেখযোগ্য বিষয় হ'ল দুটি ইন্টারেক্টিভ অবজেক্টের মধ্যে যোগাযোগের প্রয়োজন নেই। এটি কেবল উদ্ধৃত উদাহরণ থেকে স্পষ্ট: বলটি এখনও পৃথিবীর সাথে যোগাযোগ করতে পারেনি, তবে তবুও এটি তার আকর্ষণকে কাজে লাগায়। এবং পৃথিবীতে বলও।

মহাকর্ষের মতো একটি শক্তি, যা বস্তুর মধ্যে যোগাযোগ আছে কি না তা নির্বিচারে কাজ করে, তাকে "দূরত্বে কর্মশক্তি" বলা হয়। অন্যদিকে, ঘর্ষণ এবং স্বাভাবিকের মতো শক্তির জন্য ইন্টারেক্টিভ অবজেক্টগুলির যোগাযোগের প্রয়োজন হয়, এ কারণেই তাদের "পরিচিতি বাহিনী" বলা হয়।

সূত্র উদাহরণ থেকে নেওয়া

বলটিতে ফিরে আসা - পৃথিবীর জোড়া জিনিস, বলের জন্য পি এবং সূর্যের জন্য পি সূচকগুলি বেছে নিন এবং এই সিস্টেমের প্রতিটি অংশগ্রহণকারীকে নিউটনের দ্বিতীয় আইন প্রয়োগ করে, আমরা পেয়েছি:

_{ফলাফল} এফ = মি। প্রতি

তৃতীয় আইন বলছে যে:

m _P a _P = - m _T a _T

একটি _পি = 9.8 মি / স ² উলম্বভাবে নীচের দিকে নির্দেশিত। যেহেতু এই আন্দোলনটি উল্লম্ব দিক বরাবর ঘটে, তাই ভেক্টর নোটেশন (গা bold়) দিয়ে সরবরাহ করা যেতে পারে; এবং wardর্ধ্বমুখী দিকটি ইতিবাচক হিসাবে এবং নীচের দিকে নেতিবাচক হিসাবে বেছে নেওয়া, আমাদের রয়েছে:

a _P = 9.8 m / s ²

m _টি ≈ 6 x 10 ²⁴ কেজি

বলের ভর নির্বিশেষে, পৃথিবীর ত্বরণ শূন্য। সে কারণেই দেখা যায় যে বলটি পৃথিবীর দিকে পড়ে এবং বিপরীতে নয়।

একটি রকেটের অপারেশন

রকেট নিউটনের তৃতীয় আইন প্রয়োগের একটি ভাল উদাহরণ। শুরুতে চিত্রটিতে প্রদর্শিত রকেটটি উচ্চ গতিতে গরম গ্যাসগুলির প্রসারণের জন্য ধন্যবাদ উঠেছে।

অনেকে বিশ্বাস করেন যে এই গ্যাসগুলি বায়ুমণ্ডল বা রকেটকে সমর্থন ও চালিত করার জন্য কোনও স্থানে "ঝোঁক" দেওয়ার কারণে ঘটে। এটি যে কাজ করে না।

রকেট যেমন গ্যাসগুলিকে শক্তিশালী করে এবং তাদের পিছন দিকে বহিষ্কার করে, তেমনি গ্যাসগুলি রকেটে একটি শক্তি প্রয়োগ করে, যার একই মডুলাস থাকে তবে বিপরীত দিক থাকে। এই শক্তিটিই রকেটকে তার upর্ধ্বমুখী ত্বরণ দেয়।

আপনার যদি হাতে এমন রকেট না থাকে তবে নিউটনের তৃতীয় আইন প্রসারণ সরবরাহ করতে কাজ করে তা পরীক্ষা করার অন্যান্য উপায় রয়েছে। জলের রকেট তৈরি করা যেতে পারে, যার মধ্যে চাপের মধ্যে থাকা গ্যাসের মাধ্যমে বহিষ্কার করা জলের দ্বারা প্রয়োজনীয় জোর দেওয়া হয়।

এটি লক্ষ করা উচিত যে একটি জল রকেট উৎক্ষেপণ করতে সময় লাগে এবং অনেক সতর্কতা প্রয়োজন।

স্কেটের ব্যবহার

নিউটনের তৃতীয় আইনটির প্রভাব পরীক্ষা করার আরও সাশ্রয়ী এবং তাত্ক্ষণিক উপায় হ'ল একজোড়া স্কেট লাগিয়ে নিজেকে প্রাচীরের বিরুদ্ধে চালিত করে তোলা।

বেশিরভাগ সময় বল প্রয়োগ করার ক্ষমতা চলমান বস্তুগুলির সাথে সম্পর্কিত, তবে সত্যটি হ'ল স্থায়ী বস্তুগুলিও শক্তি প্রয়োগ করতে পারে। স্থায়ী প্রাচীরটি তার উপর যে শক্তি প্রয়োগ করে তার জন্য স্কেটার পিছনের দিকে চালিত হয়।

যোগাযোগের পৃষ্ঠতলের (স্বাভাবিক) যোগাযোগ একে অপরের সাথে জোর করে। যখন কোনও বই একটি অনুভূমিক টেবিলের উপরে বিশ্রাম নিচ্ছে, তখন এটি তার উপর একটি সাধারণ উল্লম্ব শক্তি প্রয়োগ করে। বইটি টেবিলে একই সংখ্যার মান এবং বিপরীত দিকের একটি উল্লম্ব বল প্রয়োগ করে।

বাচ্চাদের জন্য পরীক্ষা: স্কেটার

শিশু এবং প্রাপ্তবয়স্করা সহজেই নিউটনের তৃতীয় আইন অনুধাবন করতে পারে এবং যাচাই করতে পারে যে কর্ম এবং প্রতিক্রিয়া শক্তিগুলি বাতিল হয় না এবং আন্দোলন সরবরাহ করতে সক্ষম।

বরফের উপর বা একটি খুব মসৃণ পৃষ্ঠের দুটি স্কেটার একে অপরকে চালিত করতে পারে এবং বিপরীত দিকে গতিবিধির অভিজ্ঞতা নিতে পারে, ক্রিয়া এবং প্রতিক্রিয়ার আইনের জন্য তাদের একই ভর রয়েছে কিনা তা, ধন্যবাদ।

বেশ ভিন্ন জনসাধারণের সাথে দুটি স্কেটার বিবেচনা করুন। এগুলি তুচ্ছ ঘর্ষণ সহ একটি বরফের মাঝখানে এবং প্রাথমিকভাবে বিশ্রামে রয়েছে। একটি নির্দিষ্ট মুহুর্তে তারা তাদের হাতের তালু দিয়ে অবিচ্ছিন্ন বল প্রয়োগ করে একে অপরকে ধাক্কা দেয়। তারা দুজনে কীভাবে চলবে?

একটি আইস রিঙ্কের মাঝখানে দুটি স্কেটার একে অপরকে চালিত করে। সূত্র: বেঞ্জামিন ক্রোয়েল (উইকিপিডিয়া ব্যবহারকারী ব্রোকওয়েল)

এটি লক্ষণীয় গুরুত্বপূর্ণ যেহেতু এটি একটি ঘর্ষণবিহীন পৃষ্ঠ, তাই একমাত্র ভারসাম্যহীন বাহিনী হ'ল স্কোরগুলি একে অপরের সাথে প্রযোজ্য। যদিও ওজন এবং উভয়টিরই স্বাভাবিক কাজ, এই শক্তিগুলি ভারসাম্য বজায় রাখে, অন্যথায় স্কেটারগুলি উল্লম্ব দিক দিয়ে ত্বরান্বিত হয়।

এই উদাহরণে সূত্র প্রয়োগ করা হয়েছে

নিউটনের তৃতীয় আইন বলছে যে:

এফ ₁₂ = - এফ ₂₁

অর্থাৎ, স্কেটার 1 তে 2 দ্বারা বাহ্য হওয়া শক্তিটি একই দিকে এবং বিপরীত দিকের সাথে 1 তে 2 দ্বারা চালিত যে পরিমাণের সমান। নোট করুন যে এই বাহিনীগুলি বিভিন্ন বস্তুতে প্রয়োগ করা হয়েছিল, একইভাবে পূর্বের ধারণাগত উদাহরণে বল এবং পৃথিবীতে বল প্রয়োগ করা হয়েছিল।

মি ₁ থেকে ₁ = -ম ₂ থেকে ₂

যেহেতু বাহিনীগুলি বিপরীত, সুতরাং যে ত্বকগুলির ফলে তারা বিপরীত হবে তাও তবু তাদের দৈর্ঘ্য আলাদা হবে, যেহেতু প্রতিটি স্কেটারের আলাদা ভর থাকে। আসুন প্রথম স্কেটার দ্বারা অর্জিত ত্বরণটি দেখুন:

সুতরাং পরবর্তী যে আন্দোলনটি ঘটে তা হ'ল বিপরীত দিকের উভয় স্কেটারের বিচ্ছেদ। নীতিগতভাবে স্কেটারগুলি ট্র্যাকের মাঝখানে বিশ্রামে ছিল। প্রত্যেকটি অন্যটির উপর এমন একটি শক্তি প্রয়োগ করে যা হাতের সংস্পর্শে থাকে এবং চাপ অবধি স্থায়ী হয় accele

এর পরে স্কেটারগুলি অভিন্ন রিক্যালাইনার গতিতে একে অপরের থেকে দূরে সরে যায়, কারণ ভারসাম্যহীন শক্তিগুলি আর কাজ করে না। প্রতিটি স্কেটারের গতি যদি তাদের জনসাধারণ হয় তবে আলাদা হবে।

অনুশীলনের সমাধান হয়েছে

নিউটনের আইনগুলি প্রয়োগ করতে হবে এমন সমস্যার সমাধানের জন্য, অবজেক্টটিতে অভিনয় করা শক্তিগুলি সাবধানে আঁকতে হবে। এই অঙ্কনটিকে "ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম" বা একটি "বিচ্ছিন্ন-বডি ডায়াগ্রাম" বলা হয়। অন্যান্য বস্তুর উপরে দেহের দ্বারা বাহিত শক্তিগুলি এই চিত্রটিতে প্রদর্শিত হবে না।

সমস্যাটিতে যদি একের অধিক অবজেক্ট জড়িত থাকে তবে ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া জুটি বিভিন্ন দেহে কাজ করে তা মনে করে প্রতিটি বস্তুর জন্য একটি ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম আঁকতে হবে।

ক) প্রতিটি স্কেটার ধাক্কা দিয়ে ধন্যবাদ অর্জন করে যে ত্বরণ।

খ) প্রত্যেকে যখন আলাদা হয় তখন তার গতি

সমাধান

ক) বাম থেকে ডানে ইতিবাচক অনুভূমিক দিকটি ধরুন। নিউটনের দ্বিতীয় আইনটি আমাদের যে বিবৃতিটি দিয়েছিল তার সাথে মূল্যবোধ প্রয়োগ করে:

এফ ₂₁ = মি ₁ থেকে ₁

কোথা থেকে:

দ্বিতীয় স্কেটারের জন্য:

খ) অবিচ্ছিন্নভাবে পুনরুক্তিযুক্ত গতির কাইনামেটিক সমীকরণগুলি যে গতিবেগকে পৃথক করে ঠিক তেমন বহন করে তা গণনা করতে ব্যবহৃত হয়:

প্রাথমিক বেগটি 0, কারণ তারা ট্র্যাকের মাঝখানে বিশ্রামে ছিল:

v _f = at

v _f1 = a ₁ t = -4 m / s ² । 0.40 এস = -1.6 মি / সে

v _f2 = a ₂ t = +2.5 m / s ² । 0.40 s = +1 মি / সে

ফলাফল

যেমনটি প্রত্যাশা করা হয়েছে, হালকা 1 জন ব্যক্তি অধিকতর ত্বরণ এবং তাই বেশি গতি অর্জন করে। এখন ভর এবং প্রতিটি স্কেটারের গতি সম্পর্কে নিম্নলিখিত বিষয়গুলি লক্ষ্য করুন:

মি ₁ ভি ₁ = 50 কেজি। (-1.6 মি / সে) = - 80 কেজি.মি / সে

মি ₂ ভি ₂ = 80 কেজি। 1 মি / এস = +80 কেজি.এম / সে

উভয় পণ্যের যোগফল ০. ভর এবং গতির পণ্যটিকে গতিবেগ পি বলা হয় It এটি একই দিক এবং গতির বোধ সহ একটি ভেক্টর। স্কেটাররা যখন বিশ্রামে থাকত এবং তাদের হাতের যোগাযোগ ছিল, তখন ধরে নেওয়া যেতে পারে যে তারা একই বস্তুটি গঠন করেছিল যার গতিবেগ ছিল:

পি _ও = (মি ₁ + মি ₂) ভি _ও = 0

পুশ শেষ হওয়ার পরে, স্কেটিং সিস্টেমের গতির পরিমাণ 0 থেকে যায়। সুতরাং গতির পরিমাণ সংরক্ষণ করা হয়।

দৈনন্দিন জীবনে নিউটনের তৃতীয় আইনের উদাহরণ

হাঁটুন

হাঁটা হ'ল একটি দৈনন্দিন ক্রিয়াকলাপ যা পরিচালনা করা যায়। যদি সাবধানে পর্যবেক্ষণ করা হয়, হাঁটার ক্রিয়াটির জন্য পাটিকে মাটির বিরুদ্ধে চাপ দেওয়া দরকার, যাতে এটি ওয়াকারের পায়ে একটি সমান এবং বিপরীত শক্তি ফিরে আসে।

চলতে চলতে আমরা নিয়মিত নিউটনের তৃতীয় আইন প্রয়োগ করি। সূত্র: পিক্সাবে।

অবিকল এটি সেই শক্তি যা মানুষকে চলতে দেয়। উড়ে যাওয়ার সময়, পাখিগুলি বাতাসে শক্তিশালী হয় এবং বায়ু ডানাগুলিকে ঠেলে দেয় যাতে পাখি নিজেকে এগিয়ে নিয়ে যায়।

একটি গাড়ী চলাচল

একটি গাড়ীতে, চাকাগুলি ফুটপাতে জোর দেয়। ফুটপাথের প্রতিক্রিয়াটির জন্য ধন্যবাদ, এটি টায়ারগুলিতে বাহিনীকে চালিত করে যা গাড়িকে এগিয়ে নিয়ে যায়।

খেলা

খেলাধুলায়, অ্যাকশন এবং প্রতিক্রিয়ার শক্তিগুলি অনেক এবং তাদের খুব সক্রিয় অংশগ্রহণ রয়েছে।

উদাহরণস্বরূপ, আসুন অ্যাথলিটকে তার স্টার্টার ব্লকে বিশ্রাম নিয়ে পা দেখতে দিন। অ্যাথলিটরা এতে চাপ দেওয়ার জন্য প্রতিক্রিয়াটিতে ব্লকটি একটি সাধারণ শক্তি সরবরাহ করে। এই স্বাভাবিক এবং রানারের ওজনের ফলাফল, এমন একটি অনুভূমিক শক্তি ঘটে যা অ্যাথলিটকে নিজেকে সামনের দিকে চালিত করতে দেয়।

অ্যাথলিট শুরুতে এগিয়ে গতি যুক্ত করতে স্টার্টার ব্লক ব্যবহার করে। সূত্র: পিক্সাবে।

আগুনের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ

নিউটনের তৃতীয় আইন যেখানে রয়েছে তার আরও একটি উদাহরণ অগ্নি সংযোগকারী দমকলকর্মীদের মধ্যে রয়েছে। এই বৃহত পায়ের পাতার মোজাবিশেষের অগ্রভাগের একটি হাতল রয়েছে যেটি যখন জলর গতিবেগ থেকে বেরিয়ে আসে তখন জলাবদ্ধতাটি এড়াতে ফায়ার ফাইটারকে অবশ্যই ধরে রাখতে হবে water

একই কারণে, নৌকাগুলিগুলি তাদের ছেড়ে যাওয়ার আগে ডকের সাথে বেঁধে রাখা সুবিধাজনক, কারণ যখন তাদেরকে ডকের কাছে পৌঁছানোর জন্য চাপ দেওয়া হয়, তখন নৌকাকে একটি শক্তি সরবরাহ করা হয় যা এটিকে এখান থেকে সরিয়ে নিয়ে যায়।

তথ্যসূত্র

1. জিয়ানকোলি, ডি 2006. পদার্থবিদ্যা: অ্যাপ্লিকেশন সহ নীতিমালা। ষষ্ঠ সংস্করণ। প্রেন্টিস হল. 80 - 82।
2. রেক্স, এ। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়গুলি। পিয়ারসন। 73 - 75।
3. টিপলার, পি। 2010. পদার্থবিজ্ঞান। ভলিউম 1. 5 ম সংস্করণ। সম্পাদকীয় রিভার্ট é 94 - 95।
4. স্টার্ন, ডি 2002. জ্যোতির্বিদদের থেকে স্পেসশিপ পর্যন্ত to থেকে নেওয়া: pwg.gsfc.nasa.gov।