kalerkantho

বৃহস্পতিবার । ২১ জ্যৈষ্ঠ ১৪২৭ । ৪ জুন ২০২০। ১১ শাওয়াল ১৪৪১

একাদশ-দ্বাদশ
পদার্থবিজ্ঞান

পঞ্চম অধ্যায় কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা

মো. মিকাইল ইসলাম নিয়ন, সহকারী শিক্ষক (ভৌত বিজ্ঞান), ঝিনুক মাধ্যমিক বালিকা বিদ্যালয়, চুয়াডাঙ্গা

৯ এপ্রিল, ২০২০ ০০:০০ | পড়া যাবে ৩ মিনিটে



ক্ষমতা (Power)

সময়ের সঙ্গে কাজ করার হারকে ক্ষমতা বলে।

অথবা কাজ সম্পাদনকারী কোনো ব্যক্তি বা যন্ত্রের কাজ করার হার বা শক্তি সরবরাহের হারকে ক্ষমতা বলে। কাজ করার হারকে ক্ষমতা বলে এবং একক সময়ে কৃত কাজ দ্বারা ক্ষমতা পরিমাপ করা হয়। বলের ক্রিয়ায় বস্তুর সরণ দ্রুত না ধীরে তা কিভাবে সম্পন্ন হয়েছে কাজের পরিমাপ দ্বারা তা বোঝা যায় না, বোঝা যায় ক্ষমতা দ্বারা। ক্ষমতাকে P দ্বারা সূচিত করা হয়। যদি কোনো উৎস ঃ সেকেন্ডে W পরিমাণ কাজ করে তবে ক্ষমতা,

এমকেএস বা এসআই পদ্ধতিতে ক্ষমতার একক জুল/সেকেন্ড। প্রতি সেকেন্ডে 1 জুল কাজ করার ক্ষমতাকে জুল/সেকেন্ড বলে। 50 জুল/সেকেন্ড বলতে প্রতি সেকেন্ডে 50 জুল কাজ করা বোঝায়। এটি ক্ষমতার ব্যাবহারিক একক। এই একককে ওয়াট (watt) বলা হয়। ওয়াট সাধারণত বৈদ্যুতিক ক্ষমতার একক হিসেবে ব্যবহার করা হয়। 1ওয়াট = 1 জুল/সেকেন্ড = 107 আর্গ/সেকেন্ড। ওয়াটের একটি বড় একক হলো কিলোওয়াট। 1 কিলোওয়াট = 1000 ওয়াট।

বৈদ্যুতিক ক্ষমতার একক হিসেবে কিলোওয়াটের চেয়েও 1000 গুণ বেশি একটি একক ব্যবহৃত হয়ে থাকে। তাকে মেগাওয়াট বলে। 1 মেগাওয়াট = 1000 কিলোওয়াট = 1000x1000 ওয়াট = 106 ওয়াট এক কিলোওয়াট ক্ষমতাসম্পন্ন কোনো যন্ত্র এক ঘণ্টায় যে কাজ করে তাকে কিলোওয়াট-ঘণ্টা বলে। অনেক সময় এই একককে শক্তির একক হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

যান্ত্রিক ব্যাবহারিক একককে বলে অশ্বক্ষমতা। এই এককের আবিষ্কারক জেমস ওয়াট। সংক্ষেপে একে বলা হয় HP. একটি ঘোড়ার ক্ষমতার তুলনায় একটি যন্ত্রের ক্ষমতা কত বেশি বা কম তা প্রকাশ করতেই অশ্বক্ষমতা ব্যবহার করা হয়।

প্রতি সেকেন্ডে 746 জুল কাজ করাকে এক অশ্বক্ষমতা বলে। 1 সেকেন্ডে 1 জুল কাজ করার ক্ষমতাকে এক ওয়াট বলে।

কোনো বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রের ক্ষমতা 100 মেগাওয়াট বা 100x106 ওয়াট বলতে বোঝায় উক্ত কেন্দ্রের সরবরাহকৃত বিদ্যুত্শক্তি দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে 100x106J কাজ করা যায়।

 

সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 30 মিটার এবং ব্যাসার্ধ 2 মিটার। কুয়াটিকে পানিশূন্য করার জন্য 4HP-এর একটি পাম্প লাগানো হলো। অর্ধেক পানি তোলার পর পাম্পটি নষ্ট হয়ে গেল। বাকি অংশ পানিশূন্য করার জন্য 5HP ক্ষমতাসম্পন্ন আর একটি পাম্প লাগানো হলো।

ক) কাজ-শক্তি উপপাদ্যটি বিবৃত করো।

খ) কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

গ) প্রথম পাম্প দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণ নির্ণয় করো।

ঘ) প্রথম ও দ্বিতীয় পাম্প দ্বারা পানি তুলতে একই সময় লাগবে কি না গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

উত্তর : ক) কাজ-শক্তি উপপাদ্যটি হলো—কোনো বস্তুর ওপর ক্রিয়ারত লব্ধি বল কর্তৃক কৃত কাজ তার গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান।

খ) কেন্দ্রমুখী বল সব সময় গতিপথের লম্বের দিকে ক্রিয়া করায় ওই বলের অভিমুখে বস্তুর কোনো সরণ হয় না। আমরা জানি, কোনো বস্তুর ওপর বল প্রয়োগে বস্তুর সরণ ঘটলে প্রযুক্ত বল ও বলের অভিমুখে সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে। এখানে যেহেতু কেন্দ্রমুখী বলের দিকে বস্তুর সরণ হয় না, সেহেতু কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কোনো কাজ হয় না—অর্থাৎ কৃত কাজ শূন্য হয়।

মন্তব্য



সাতদিনের সেরা