কাজ ক্ষমতা ও শক্তি (Work, Power, and Energy) – এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের পঞ্চম অধ্যায়ে আলোচনা করা হয়েছে কাজ ক্ষমতা ও শক্তি । আমাদের এই লেকচার শীটে আলোচনা করা হয়েছে যার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত আছে কাজ ও কাজের একক , ক্ষমতা ও ক্ষমতার একক, কাজ-শক্তি উপপাদ্য । আর এই লেকচার শীটটি এমন ভাবে প্রস্তুত করা হয়েছে যার মাধ্যমে আপনি ভর্তি পরিক্ষা, মেডিকেল, ইন্জিনিয়ারিং প্রস্তুতি নিতে পারবেন । তাই আর দেরি না করে আমাদের লেকচার শীটটি ডাউনলোড করুন ।।

কাজ ক্ষমতা ও শক্তি

কাজ (Work)

কাজ হলো বল প্রয়োগের মাধ্যমে কোনো বস্তুর অবস্থান পরিবর্তনের মাপ। যদি কোনো বল কোনো বস্তুর উপর কাজ করে এবং বস্তুটি সেই বলের প্রভাবে সরণ ঘটে, তবে কাজ সংঘটিত হয়।

কাজের সূত্র:

W = F .d .cos θ

এখানে,

W  = কাজ (Work)

F  = বল (Force)

d  = সরণ (Displacement)

θ = বল এবং সরণের মধ্যে কোণ

যখন বল এবং সরণ একই দিকে থাকে  θ = 0^0 , তখন  cos θ = 1  এবং কাজের পরিমাণ সর্বাধিক হয়। যদি বল এবং সরণ সমান বিপরীতমুখী থাকে  θ = 180^0, তাহলে cos θ = -1 , অর্থাৎ, কাজ নেতিবাচক হয়।

কাজের একক

SI পদ্ধতিতে কাজের একক হলো জুল (Joule)। এক জুল সমান, যখন ১ নিউটন বল ১ মিটার সরণ ঘটায়।

ক্ষমতা (Power)

ক্ষমতা হলো কোনো কাজ সম্পাদনের হার বা সময়ের সাথে কাজ করার গতি। অর্থাৎ, নির্দিষ্ট সময়ে কতটা কাজ করা হলো তা ক্ষমতার মাধ্যমে বোঝা যায়।

ক্ষমতার সূত্র:

P = W/ t

এখানে,

P  = ক্ষমতা (Power)

W  = কাজ (Work)

t  = সময় (Time)

ক্ষমতার একক

SI পদ্ধতিতে ক্ষমতার একক হলো ওয়াট (Watt)। এক ওয়াট সমান, যখন ১ সেকেন্ডে ১ জুল কাজ করা হয়।

আরো পড়ুন :

• HSC পদার্থবিজ্ঞান গতিবিদ্যা নোট
• এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব নোট

শক্তি (Energy)

শক্তি হলো কাজ করার ক্ষমতা। শক্তির বিভিন্ন রূপ আছে যেমন, গতিশক্তি, বিভবশক্তি, তাপশক্তি, এবং রাসায়নিক শক্তি। শক্তির প্রাথমিক দুইটি রূপের ওপর আলোচনা করা হলো:

ক. গতিশক্তি (Kinetic Energy)

যে বস্তুর ভর আছে এবং গতিশীল, তার মধ্যে গতিশক্তি থাকে। এর সূত্র হলো:

KE = ½  mv^2

এখানে,

KE = গতিশক্তি (Kinetic Energy)

m  = বস্তুর ভর (Mass)

v  = বস্তুর বেগ (Velocity)

খ. বিভবশক্তি (Potential Energy)

বিভবশক্তি হলো বস্তুর মধ্যে সঞ্চিত শক্তি, যা কোনো উচ্চতায় অবস্থান করার কারণে সৃষ্টি হয়। এর সূত্র হলো:

PE = mgh

এখানে,

PE  = বিভবশক্তি (Potential Energy)

m  = ভর (Mass)

g  = মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ (Gravitational acceleration)

h  = উচ্চতা (Height)

শক্তির সংরক্ষণ সূত্র (Law of Conservation of Energy)

শক্তি কখনো সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, এটি কেবল এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি বস্তুকে উপরে ছুঁড়ে দিলে তার বিভবশক্তি কমতে থাকে এবং গতিশক্তি বাড়তে থাকে। নিচে পড়ার সময় আবার বিভবশক্তি থেকে গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

কাজ-শক্তি উপপাদ্য (Work-Energy Theorem)

এই উপপাদ্য অনুসারে, কোনো বস্তুর উপর করা মোট কাজ সেই বস্তুর গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান।

W = ∆KE = ½  mv_2^2  – ½  mv_1^2

এখানে,

v_1  = প্রাথমিক বেগ (Initial velocity)

v_2  = শেষ বেগ (Final velocity)

ক্ষমতার প্রকারভেদ

ক্ষমতা দুই ধরনের হতে পারে:

• গড় ক্ষমতা (Average Power): একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে মোট কাজ ভাগ করে সময়কে গড় ক্ষমতা বলে।
• ক্ষণিক ক্ষমতা (Instantaneous Power): কোনো নির্দিষ্ট মুহূর্তে কাজ করার হার।

“কাজ ক্ষমতা ও শক্তি” অধ্যায়টি পদার্থবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ অধ্যায়। এর মাধ্যমে আমরা শক্তির বিভিন্ন রূপ, কাজ করার হার এবং শক্তির সংরক্ষণ সম্পর্কিত ধারণা লাভ করতে পারি। বাস্তব জীবনের বিভিন্ন প্রযুক্তি এবং যন্ত্রের কার্যকরীতায় এই ধারণাগুলো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

কাজ ক্ষমতা ও শক্তি সম্পর্কে আরো গুরুত্বপূর্ণ টপিক পড়তে আমাদের লেকচার শীটটি ডাউনলোড করুন :