ভরবেগ (Momentum)

নবম-দশম শ্রেণি (মাধ্যমিক) - পদার্থবিজ্ঞান - বল (Force) | NCTB BOOK

2.4k

Summary

এটি একটি ট্রাক এবং বাইসাইকেলের সংঘর্ষের উদাহরণ দিয়ে ভরবেগের ধারণা ব্যাখ্যা করে।

সংঘর্ষে ট্রাকের কারণেই বেশি ক্ষতি হবে, কারণ ট্রাকের ভর বাইসাইকেলের চেয়ে অনেক বেশি। ভরবেগ হলো ভর এবং বেগের গুণফল, যেখানে:

p = mv

এখানে, ভর একটি স্কেলার রাশি, এবং বেগ একটি ভেক্টর। সাধারণভাবে, যেহেতু ভরের পরিবর্তন হয় না, ভরবেগের পরিবর্তন কেবল বেগের পরিবর্তনের দ্বারা হয়। তবে, বিশেষ ক্ষেত্রে ভরের পরিবর্তনের কারণে ভরবেগের পরিবর্তন হতে পারে।

আলো বা ফোটনের ক্ষেত্রে ভর নেই, কিন্তু তার ভরবেগ আছে, যা ভরবেগকে মৌলিক রাশি হিসেবে উল্লেখ করে। ভরবেগের একক হল kg m/s।

যদি বহু বস্তু ভিন্ন বেগে চলে, তাদের সম্মিলিত ভরবেগ থাকে। সংঘর্ষের ফলে বেগ পরিবর্তিত হতে পারে, কিন্তু বাহ্যিক force না থাকলে সম্মিলিত ভরবেগ অপরিবর্তিত থাকে, যা ভরবেগের নিত্যতার সূত্র।

ধরা যাক একটি ট্রাক এবং একটি বাইসাইকেল একই বেগে গিয়ে একটি ছোট গাড়িকে আঘাত করেছে। এই সংঘর্ষে সাইকেল নাকি ট্রাক, কোনটি ছোট গাড়িটার বেশি ক্ষতি করতে পারবে? অবশ্যই ট্রাক, কারণ তার ভর অনেক বেশি। সাইকেল এবং ট্রাক দুটোর বেগ এক হলেও ট্রাকের ভর অনেক বেশি, সেজন্য তার ভরবেগ অনেক বেশি। ভরবেগ সহজভাবে ভর এবং বেগের গুণফলকে বলা হয়। ভর যদি m হয় এবং বেগ যদি v হয় তাহলে ভরবেগ p হচ্ছে:

p = mv

এখানে ভর স্কেলার রাশি, কিন্তু বেগ ভেক্টর, তাই ভরবেগ ভেক্টর। তোমরা ধারণা করতে পারো যে সাধারণভাবে যেহেতু কোনো কিছুর ভরের পরিবর্তন হয় না তাই ভরবেগের পরিবর্তন হতে পারে শুধু বেগের পরিবর্তন থেকে। কিন্তু আমরা বিশেষ কোনো ক্ষেত্রে দেখতে পারি গতিশীল কোনো কিছু বেগের পরিবর্তন হয়নি, কিন্তু ভরের পরিবর্তন হওয়ার কারণে তার ভরবেগের পরিবর্তন হয়ে গেছে। তোমাদের মনে হতে পারে ভরবেগ নামে নতুন একটা রাশির প্রচলন না করে এটিকে সব সময় ভর এবং বেগের গুণফল হিসেবে বিবেচনা করা হলে কী সমস্যা ছিল? সাধারণভাবে বড় কোনো সমস্যা না থাকলেও আলোর কণার ব্যাপারে এটি অনেক বড় সমস্যা হতে পারে। আলোর কণা বা ফোটনের কোনো ভর নেই কিন্তু তার ভরবেগ আছে। অর্থাৎ ভর এবং বেগ থেকে ভরবেগ বেশি মৌলিক একটি রাশি।

ভরবেগের একক হলো kg m/s

ভরবেগের মাত্রা হলো

যদি একাধিক বস্তু গতিশীল হয় এবং তারা ভিন্ন ভিন্ন বেগে যেতে থাকে তাহলে তাদের একটা সম্মিলিত ভরবেগ থাকে। বস্তুগুলোর ভিন্ন ভিন্ন বেগ থাকার কারণে চলার পথে একটির সাথে অন্যটির সংঘর্ষ হতে পারে এবং সংঘর্ষের কারণে তাদের বেগের পরিবর্তনও হতে পারে। কিন্তু যদি বাইরে থেকে কোনো বল প্রয়োগ করা না হয় তাহলে সংঘর্ষের পরেও সম্মিলিত ভরবেগের কোনো পরিবর্তন হয় না। এই প্রক্রিয়াটির নাম ভরবেগের নিত্যতার সূত্র।