কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা | SSC পদার্থবিজ্ঞান Notes

পদার্থবিজ্ঞান

অধ্যায় - ৪ : কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা

👉 সকল অধ্যায়ের সূচিপত্র 👈

4.1 কাজ (Work)

কাজঃ কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগে যদি বস্তুটির সরণ ঘটে, তাহলে বল এবং বলের প্রয়োগবিন্দুর সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে।

ধরাযাক, A বিন্দুতে অবস্থিত কোনো বস্তুর ওপর AB বরাবর F বল প্রয়োগ করা হলো। এতে বস্তুটি AB বরাবরই দূরত্ব অতিক্রম করে B বিন্দুতে পৌঁছালো। তাহলে F বল দ্বারা সম্পন্ন কাজ হবে-

W = Fs

কাজের এককঃ কাজের একক জুল (Joule)।

কাজের মাত্রাঃ কাজের মাত্রা হলো = ML²T^-2

4.2 শক্তি (Energy)

শক্তিঃ কোনো বস্তুর কাজ করার সামর্থ্যই হচ্ছে শক্তি।

শক্তির এককঃ শক্তির একক জুল (Joule)।

শক্তির মাত্রাঃ শক্তির মাত্রা হলো = ML²T^-2

যান্ত্রিক শক্তিঃ কোনো বস্তুর অবস্থান বা গতির কারণে তার মধ্যে যে শক্তি নিহিত থাকে তাকে যান্ত্রিক শক্তি বলে।

4.3 শক্তির বিভিন্ন রূপ

গতিশক্তি (Kinetic Energy)

কোনো বস্তুর গতিশক্তি 300 J বলতে যা বুঝায়

কোনো বস্তুর গতিশক্তি 300 J বলতে বুঝায়-

১) বস্তুটি তার গতির জন্য 300 J কাজ করতে পারবে।

২) বস্তুটিকে থামাতে ঐ বলের বিরুদ্ধে 300 J কাজ করতে হবে।

বিভব শক্তি (Potential Energy)

4.4 শক্তির বিভিন্ন উৎস (Sources of Energy)

সৌরশক্তিঃ সূর্য থেকে যে শক্তি পাওয়া যায় তাকে সৌরশক্তি বলে।

হটস্পটঃ ভূ-তাত্ত্বিক পরিবর্তনের ফলে গলিত ম্যাগমা উপরে উঠে এসে যে স্থানে জমা হয় তাকে হটস্পট বলে।

নিউক্লিয় শক্তিঃ নিউক্লিয় ফিশন বিক্রিয়ায় যে শক্তি উৎপন্ন হয় তাকে নিউক্লিয় শক্তি বলে।

নিউক্লিয় ফিশনঃ যে নিউক্লিয় বিক্রিয়ায় একটি ভারী নিউক্লিয়াস প্রায় সমান ভর বিশিষ্ট দুটি নিউক্লিয়াসে বিভক্ত হয় বা বিভাজিত হয় তাকে নিউক্লিয় ফিশন বলে।

বায়োগ্যাসঃ গোবর, মলমূত্র, পাতা, খড়কুটা প্রভৃতি পদার্থ পানিতে মিশিয়ে বাতাসের অনুপস্থিতিতে রেখে এক ধরনের ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে এর গাঁজন প্রক্রিয়া ঘটালে 60 - 70% মিথেন সমৃদ্ধ যে বর্ণহীন ও দাহ্য গ্যাস উৎপন্ন হয় তাই বায়োগ্যাস।

4.5 শক্তির নিত্যতা এবং রূপান্তর (Conservation and Transformation of Energy)

4.6 ভর ও শক্তির সম্পর্ক (Relation Between Mass and Energy)

4.7 ক্ষমতা (Power)

ক্ষমতাঃ কাজ সম্পাদনকারী কোনো ব্যক্তি বা যন্ত্রের কাজ করার হার বা শক্তি সরবরাহের হারকে ক্ষমতা বলে।

ক্ষমতার এককঃ ক্ষমতার একক হলো ওয়াট বা watt (W)।

ক্ষমতার মাত্রাঃ ক্ষমতার মাত্রা হলো ML²T^-3

ওয়াটঃ 1 সেকেন্ডে 1 জুল (J) কাজ করার ক্ষমতাকে 1 ওয়াট (W) বলে।

অশ্বক্ষমতাঃ এককের আন্তর্জাতিক পদ্ধতি চালুর পূর্বে ক্ষমতার একটি ব্যবহারিক একক ছিল অশ্বক্ষমতা (H.P)। ওয়াটের সাথে এর সম্পর্ক হলো: 1 H.P = 746 Watt

জেমস ওয়াটের বাষ্পীয় ইঞ্জিন যে তখনকার সময়ের ঘোড়াগুলোর চেয়ে বেশি কার্যকরী এবং সাধারণ মানুষের কাছে বাষ্পীয় ইঞ্জিন এর ক্ষমতা তুলে ধরার জন্য এ এককের প্রচলন করা হয়। বাষ্পীয় ইঞ্জিনের বাজার ধরার জন্য জেমস ওয়াট মূলত এ একক দেন।

4.8 কর্মদক্ষতা (Efficiency)

কর্মদক্ষতাঃ কোনো ব্যবস্থা বা যন্ত্র থেকে প্রাপ্ত মোট কার্যকর শক্তি এবং ব্যবস্থায় বা যন্ত্রে প্রদত্ত মোট শক্তির অনুপাতকে ঐ ব্যবস্থার বা যন্ত্রে কর্মদক্ষতা বলে। কর্মদক্ষতাকে  η(ইটা)  দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

4.9 উন্নয়ন কার্যক্রমে শক্তির ব্যবহার 

(Role of Energy in Development)

একটি দেশের উন্নয়নের সাথে শক্তির ব্যবহারের খুব ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে। সত্যি কথা বলতে কি একটি দেশ কতটুকু উন্নত সেটি বোঝার প্রথম মাপকাঠি হিসেবে শক্তির ব্যবহারকে বিবেচনা করা যেতে পারে।

আমাদের দেশের উন্নয়নের জন্য আমাদের সবার প্রথম শিক্ষার দিকে নজর দেওয়া উচিত। এই দেশে বিপুল সংখ্যক ছেলেমেয়ে স্কুল - কলেজ এবং বিশ্ববিদ্যালয়ে লেখাপড়া করে। তাদের শিক্ষা প্রতিষ্ঠানগুলো ভালোভাবে চালানোর জন্য সেখানে প্রয়োজনীয় বিদ্যুৎ সরবরাহ নিশ্চিত করতে হয়। তাদের পড়াশোনা করার জন্য রাতে আলোর দরকার হয় এবং বিদ্যুৎ সরবরাহ নিশ্চিত করা না হলে ছেলেমেয়েদের লেখাপড়া ক্ষতিগ্রস্থ হয়। উচ্চ শিক্ষার বেলায় ল্যাবরেটরি ব্যবহার করতে হয়, কম্পিউটার এবং নেটওয়ার্ককে সচল রাখতে হয় যার জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহের বিকল্প নেই।

আমাদের দেশের অর্থনীতিতে কৃষি খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। দেশটি ছোট বলে কৃষি উপযোগী ভূমির পরিমাণ কম এবং সেটি আরো কমে আসছে। এই কৃষি ভূমিতে দুই বা ততোধিক ফসল ফলিয়ে আমাদের দেশ খাদ্য স্বয়ংম্পূর্ণতা অর্জন করেছে। এ কারণে শুধু প্রাকৃতিক কৃষির উপর অপেক্ষা না করে কৃষি জমিতে পানি সেচের ব্যবস্থা করতে হয় এবং শক্তির সরবরাহ ছাড়া সেটি কোনো ভাবে সম্ভব না। পানি সেচের জন্য পাম্প চালাতে বিদ্যুৎ কিংবা জ্বালানির প্রয়োজন হয়। চাষাবাদের জন্য সারের প্রয়োজন হয় এবং সার কারখানায় বিদ্যুৎ এবং গ্যাস সরবরাহ ছাড়া প্রয়োজনীয় উৎপাদন সম্ভব নয়। জমি চাষ করার জন্য এবং ফসলকে প্রক্রিয়া করার জন্য ট্রাক্টর ব্যবহার করা হয় এবং ট্রাক্টরের জন্য প্রয়োজনীয় জ্বালানির সরবরাহ থাকতে হবে।

প্রশ্নব্যাংক

---

4.1  কাজ (Work)