পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

মূল ব্যাখ্যা:
উদ্দীপক অনুসারে,
বস্তুর ভর, $m = 4\text{ kg}$
সর্বোচ্চ উচ্চতা ($A$ বিন্দু), $h_A = 80\text{ m}$
$A$ বিন্দু থেকে $B$ বিন্দুর দূরত্ব = $60\text{ m}$
সুতরাং, ভূমি থেকে $B$ বিন্দুর উচ্চতা, $h_B = 80 - 60 = 20\text{ m}$

$A$ বিন্দুতে শক্তি হিসাব:

• গতিশক্তি, $E_k(A) = 0\text{ J}$ (যেহেতু বস্তুটি স্থির অবস্থায় আছে)
• বিভবশক্তি, $E_p(A) = mgh_A = 4 \times 9.8 \times 80 = 3136\text{ J}$

$B$ বিন্দুতে শক্তি হিসাব:

• বিভবশক্তি, $E_p(B) = mgh_B = 4 \times 9.8 \times 20 = 784\text{ J}$
• গতিশক্তি, $E_k(B) = mgx = 4 \times 9.8 \times 60 = 2352\text{ J}$

বিবৃতিসমূহের সত্যতা যাচাই:

• i. $A$ বিন্দুর গতিশক্তি > $B$ বিন্দুর বিভবশক্তি: $0\text{ J} > 784\text{ J}$ (মিথ্যা)
• ii. $A$ বিন্দুর বিভবশক্তি > $B$ বিন্দুর গতিশক্তি: $3136\text{ J} > 2352\text{ J}$ (সত্য)
• iii. $B$ বিন্দুর বিভবশক্তি < $A$ বিন্দুর বিভবশক্তি: $784\text{ J} < 3136\text{ J}$ (সত্য)

অতএব, ii ও iii সঠিক।

মনে রাখার কৌশল:
সর্বোচ্চ বিন্দুতে গতিশক্তি সর্বদা শূন্য এবং বিভবশক্তি সর্বোচ্চ হয়; নিচে নামার সাথে সাথে বিভবশক্তি কমে ও গতিশক্তি বাড়ে।

একই ধরনের প্রশ্ন:
প্রশ্ন: $50\text{ m}$ উচ্চতা থেকে $2\text{ kg}$ ভরের একটি বস্তুকে ফেলে দেওয়া হলো। পতনকালে কোন উচ্চতায় বস্তুর গতিশক্তি বিভবশক্তির সমান হবে?
উত্তর: $25\text{ m}$ উচ্চতায়। (কারণ মোট উচ্চতার অর্ধেক পথে অর্থাৎ $h/2 = 50/2 = 25\text{ m}$ এ বিভবশক্তি ও গতিশক্তি সমান হয়)।