এই প্রশ্নের উত্তর করার জন্য আমাদেরকে নিউটনের ৩য় সূত্রটি জানতে হবে। নিউটনের তৃতীয় সূত্রমতে,
প্রত্যেক ক্রিয়ারই একটি সমান ও বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া আছে
নিউটনের তৃতীয় সূত্র সম্পর্কে বিস্তারিত জানতে চাইলে পড়ুন: নিউটনের তৃতীয় সূত্রটি বিবৃত কর।
সমাধানের নিয়ম
এখন নিউটনের তৃতীয় সূত্র থেকে আমরা জানতে পেলাম যে প্রত্যেক ক্রিয়ারই একটি সমান এবং বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া আছে। অর্থাৎ তুমি একটি বলকে দেয়াকে ছুড়ে মারলে, এটি হলো ক্রিয়া (Force) বা F। এবং বলটি দেয়ালে গিয়ে ধাক্কা খেয়ে আবার তোমার দিকে ফিরে এলো। এই ফিরে আসার কারণ হলো দেয়ালটি বলটির উপর তোমার দেয়া বলের সমান একটি বল প্রযুক্ত করেছে যাকে আমরা বলছি প্রতিক্রিয়া বল (Reaction Force) বা R। বাস্তবে এই ক্রিয়া এবং প্রতিক্রিয়ার মান সমান হয় এবং এদের দিক হয় পরষ্পর বিপরীতমূখী। অর্থাৎ, `F = - R`।
এখন তুমি মনে করো 40 N বল প্রয়োগ করলে একটি দেয়ালে। দেয়ালটিও তোমার ওপর ঠিক 40 N বলই প্রয়োগ করবে। কিন্তু যদি দেয়ালটি দুর্বল হয়, সেক্ষেত্রে তার 40 N বল তোমার ওপর প্রযুক্ত করার ক্ষমতা থাকবে না। সেক্ষেত্রে দেয়ালটি ভেঙে যাবে।
এবার আসা যাক প্রশ্নে। প্রশ্নে বলা হচ্ছে একটি কাঠের পাটাতন 500 N প্রতিক্রিয়া বল দিতে পারে। এর ওপরে সাইকেল এবং স্কুটারের মধ্য থেকে কাকে তোলা যাবে? আমরা কী জানলাম?
আমরা সাইকেল কর্তৃক পাটাতনের ওপর প্রযুক্ত বল নির্ণয় করব। তাহলে ওই একই পরিমাণ বল পাটাতন সাইকেলের ওপর প্রয়োগ করবে। যদি তা পাটাতনের প্রয়োগ ক্ষমতা 500 N এর বেশি হয়, তাহলে পাটাতন ভেঙে যাবে। নয়তো সাইকেল সেখানে তুলে মেরামত করতে কোনো অসুবিধা নেই। একইভাবে স্কুটারের জন্যও করতে হবে।
সমাধান
দেওয়া আছে,
সাইকেলের ভর, m1 = 15 kg
স্কুটারের ভর, m2 = 110 kg
আমরা জানি, g = 9.8 m/s
তাহলে সাইকেল কর্তৃক কাঠের পাটাতনে প্রযুক্ত বল, F = mg = 15 `times` 9.8 = 147 N
স্কুটার কর্তৃক কাঠের পাটাতনে প্রযুক্ত বল, F = mg = 110 `times` 9.8 = 1078 N
দেখা যাচ্ছে যে সাইকেল কর্তৃক প্রযুক্ত বল কাঠের পাটাতনের সর্বোচ্চ প্রতিক্রিয়া বল 500 N এর থেকে কম। অর্থাৎ সাইকেলকে কাঠের পাটাতনে তুলে মেরামত করা যাবে। কিন্তু যেহেতু স্কুটার কর্তৃক কাঠের পাটাতনে প্রযুক্ত বল 500 N এর থেকে বেশি, তাই স্কুটার সেখানে তুললে তা ভেঙে যাবে।
নোট: যদি কেউ না বুঝে থাকো যে F = ma না হয়ে এখানে F = mg কেন হলো, তাহলে নিচের প্রশ্নে ক্লিক করে তার উত্তরটি দেখতে পারো। সেখানে এ সম্পর্কে বলা হয়েছে।
- তোমার কাছে একটি দড়ি আছে যা 200 N বলে টানলে ছিঁড়ে যাবে। এই দড়িটি দিয়ে তোমাকে একটি বাক্স ঝুলিয়ে রাখতে দেয়া হলো। তুমি কি যেকোনো ভরের বাক্স ঝোলাতে পারবে?
