মেধা ঘর

যে গতি কোনো গতিশীল বস্তু কণার গতিপথের কোনো নির্দিষ্ট বিন্দুকে নির্দিষ্ট সময় পর পর একই দিক থেকে অতিক্রম করে, তাকে পর্যাবৃত্ত গতি বলে। ঘড়ির কাঁটার গতি একটি আদর্শ পর্যাবৃত্ত গতি।

১৯৬০ সালে বিশ্বজুড়ে বিভিন্ন রাশির একটি আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতি চালুর সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়, যাকে SI পদ্ধতি (Système International d'Unités) বলা হয়।

আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতিতে (SI) ভরের মূল একক হলো কিলোগ্রাম (kg)।

স্যার আইজ্যাক নিউটন বস্তুর গতি ও বলের পারস্পরিক সম্পর্ক প্রকাশকারী ৩টি বিখ্যাত গতিসূত্র প্রদান করেন।

১৬৮৭ সালে স্যার আইজ্যাক নিউটন তার বিখ্যাত গ্রন্থ 'Philosophiae Naturalis Principia Mathematica'-এ গতিসূত্র তিনটি প্রকাশ করেন। (মূল ছবিতে অপশন ক ও খ উভয়ই ১৬৮৭ দেওয়া আছে)।

বস্তু যে অবস্থায় আছে চিরকাল সে অবস্থায় থাকতে চাওয়ার যে প্রবণতা বা ধর্ম, তাকে জড়তা বলে। স্থির বস্তুর স্থির থাকার প্রবণতা হলো স্থিতি জড়তা এবং গতিশীল বস্তুর গতিশীল থাকার প্রবণতা হলো গতি জড়তা।

পদার্থবিজ্ঞান ও গণিতে গ্রিক অক্ষর '$\Delta$' (ডেল্টা) সাধারণত কোনো রাশির সূক্ষ্ম বা সামগ্রিক পরিবর্তন (Difference/Change) নির্দেশ করতে ব্যবহৃত হয়।

রেনেসাঁ যুগের বিখ্যাত চিত্রশিল্পী ও বিজ্ঞানী লিওনার্দো দা ভিঞ্চি পাখির ওড়া পর্যবেক্ষণ করে প্রথম উড়ন্ত যন্ত্র বা উড়োজাহাজের (Ornithopter) খসড়া ও মডেল তৈরি করেছিলেন।

শূন্য মাধ্যমে বা ভ্যাকুয়ামে আলো ১ সেকেন্ডের $299,792,458$ ভাগের এক ভাগ সময়ে যে দূরত্ব অতিক্রম করে, তাকে আন্তর্জাতিকভাবে ১ মিটার হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে।

সময়ের সাথে কোনো গতিশীল বস্তুর অসম বেগের বৃদ্ধির হারকে ত্বরণ বলে। অর্থাৎ, ত্বরণ = বেগের পরিবর্তন / সময়।

ত্বরণ হলো বেগের পরিবর্তন ভাগ সময়। বেগের একক $ms^{-1}$ এবং সময়ের একক $s$ হওয়ায় ত্বরণের একক হয় মিটার পার স্কয়ার সেকেন্ড বা $ms^{-2}$।

নির্দিষ্ট দিকে কোনো বস্তুর অবস্থানের পরিবর্তনকে সরণ বলে। সরণ একটি ভেক্টর রাশি।

সরণ হলো আদি অবস্থান ও শেষ অবস্থানের মধ্যকার সর্বনিম্ন সরলরৈখিক দূরত্ব। বস্তু বৃত্তাকার পথে সম্পূর্ণ একবার ঘুরে পুনরায় আগের স্থানে ফিরে আসায় আদি ও শেষ অবস্থান একই, তাই সরণ শূন্য।

যেসব রাশির কেবল মান আছে কিন্তু দিক নেই, তাদের স্কেলার রাশি বলে। কাজ একটি স্কেলার রাশি। অন্যদিকে ওজন ও তীব্রতার নির্দিষ্ট দিক রয়েছে।

যেসব ভৌত রাশিকে সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করার জন্য মান ও দিক উভয়ের প্রয়োজন হয়, তাদের ভেক্টর রাশি বলে। এখানে সরণ একটি ভেক্টর রাশি।

দ্রুতি হলো শুধু দূরত্বের পরিবর্তনের হার, যার কোনো নির্দিষ্ট দিক নেই। তাই দ্রুতি ভেক্টর রাশি নয়, এটি একটি স্কেলার রাশি।

ওজন হলো কোনো বস্তুকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে টানার বল, যার নির্দিষ্ট একটি দিক রয়েছে। তাই ওজন স্কেলার নয়, এটি একটি ভেক্টর রাশি।

তড়িৎ বিভব (Electric Potential) একটি স্কেলার রাশি কারণ একে প্রকাশ করতে শুধু মানের প্রয়োজন হয়, কোনো দিকের প্রয়োজন হয় না।

অপশন ঘ-তে থাকা সরণ, বল, ওজন এবং বেগ—এই সবকটি রাশিই ভেক্টর রাশি, কারণ এদের প্রত্যেকের নির্দিষ্ট মান ও দিক উভয়ই রয়েছে।

দ্রুতি = দূরত্ব / সময়। দূরত্বের মাত্রা $[L]$ এবং সময়ের মাত্রা $[T]$, অতএব দ্রুতির মাত্রা হলো $[LT^{-1}]$।

ভরবেগ = ভর $\times$ বেগ। ভরের একক $kg$ এবং বেগের একক $ms^{-1}$। সুতরাং ভরবেগের একক $kg\,ms^{-1}$।

বাতাসের বাধা না থাকলে মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর বেগ সমান হারে বাড়তে থাকে, যাকে সুষম ত্বরণ (সমত্বরণ) বলে। এই ত্বরণকে অভিকর্ষজ ত্বরণ ($g$) বলা হয়।

নিউটনীয় গতিসূত্র অনুযায়ী বল ($F$) = ভর ($m$) $\times$ ত্বরণ ($a$)। ভরের মাত্রা $M$ এবং ত্বরণের মাত্রা $LT^{-2}$। অতএব, বলের মাত্রা হলো $MLT^{-2}$।

গ্যালিলিওর পড়ন্ত বস্তুর ৩য় সূত্রানুসারে, স্থির অবস্থান থেকে বিনা বাধায় পড়ন্ত বস্তু নির্দিষ্ট সময়ে যে দূরত্ব ($h$) অতিক্রম করে, তা ওই সময়ের ($t$) বর্গের সমানুপাতিক ($h \propto t^2$)।

ভেক্টর রাশির মান ও দিক উভয়ই থাকায় সাধারণ বীজগাণিতিক নিয়মে এদের যোগ করা যায় না। এদের যোগ জ্যামিতিক বা ভেক্টর জ্যামিতির বিশেষ নিয়মে (যেমন: সামান্তরিক সূত্র) করতে হয়।

ইতালীয় বিজ্ঞানী গ্যালিলিও গ্যালিলি মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর আচরণ ব্যাখ্যা করার জন্য তিনটি সুপ্রসিদ্ধ সূত্র আবিষ্কার করেন।