বিসিএস প্রিলিমিনারি সাধারণ বিজ্ঞান কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি

বিসিএস প্রিলিমিনারি সাধারণ বিজ্ঞান কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি

কাজঃ
দৈনন্দিন জীবন এবং পদার্থবিজ্ঞান এই দুই ক্ষেত্রেই কাজ শব্দটা ব্যবহৃত হয়। ইটগুলোকে ট্রাকের উপর তোলার ক্ষেত্রে আমরা কাজ করেছি। কিন্তু দৈনন্দিন জীবনে আরো অনেক সাধারণ প্রচেষ্টা বা ক্রিয়াকেও কাজ বলে চালিয়ে দেয়া হয়। যেমন সবাই বলে যে ভালমত পদার্থবিজ্ঞান শেখা অনেক কঠিন কাজ! সাধারণ কথাবার্তায় আমরা এরকম অনেক কিছুকেই কাজ বলে থাকি। কিন্তু পদার্থবিজ্ঞানে কাজের সংজ্ঞা সুনির্দিষ্টভাবে দেয়া আছে।
ট্রাকে ইট তোলার ঘটনায় ফিরে যাই। ইট তুলি আর যাই তুলি না কেন, বস্তুটা যত বেশি ভারী হবে আমাদের তত বেশি কাজ করতে হবে। কাজটা আরো বেশি কঠিন হবে যখন আমাদের এটাকে আরো বেশি উপরে তুলতে হবে। স্বাভাবিকভাবে আইডিয়া করা যায় যে কতটুকু বল প্রয়োগ করে কতটুকু সরণ হল সেই পরিমান থেকে কাজের পরিমান সম্পর্কে জানা যায়। এই অবজারভেশান থেকেই কাজের সংজ্ঞা দেয়া হয়। আপাতত আমরা ধ্রুব বলের জন্য কাজ সংজ্ঞায়িত করছি। পরিবর্তনশীল বল দ্বারা কৃতকাজ হিসাব করতে হলে ক্যালকুলাস জানা থাকতে হবে। বল যদি ধ্রুব হয় তাহলে কাজের সংজ্ঞাটা হচ্ছেঃ
বল প্রয়োগের ফলে বস্তুর বলের দিকে সরণ হলে বল এবং সরণের  গুণফলকে কাজ বলে।

(আরো সঠিক সংজ্ঞাটা হলঃ  কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগে বস্তুর সরণ ঘটলে প্রযুক্ত বল ও বলের অভিমুখে সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে। উপাংশ কথাটা নিয়ে বিচলিত হওয়ার দরকার নেই। এটা কেন, কি , কিভাবে এসেছে সেটা সময়মত জানা যাবে। ভেক্টর জানা থাকলে এটা কোনো বিষয়ই না। )
এই কথা থেকে একটা কথা স্পষ্ট যে কোনো বস্তুর উপরে শুধু বল প্রয়োগ করলেই কাজ হয় না। যেমন রাস্তায় আটকে যাওয়া একটা গাড়ির উপর বল প্রয়োগ করা হল। কিন্তু গাড়িটির কোনো স্থানান্তর হল না। সুতরাং প্রযুক্ত বল কোনো কাজ করল না। অতএব বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করলে যদি বলের ক্রিয়া রেখায় ঐ বস্তুর স্থানান্তর না ঘটে তবে তা কাজ  হয় না।

কাজের একক জুল (J)

ক্ষমতা
Power
ক্ষমতা শব্দটির সাথে আমরা সবাই পরিচিত। দৈনন্দিন জীবনে ক্ষমতা সাধারণত সিদ্ধান্ত গ্রহণ ও বাস্তবায়নের সাথে সম্পর্কিত। বিজ্ঞানে ক্ষমতা শব্দটি মোটর, পাম্প, ইঞ্জিন ইত্যাদি যন্ত্র তথা কাজ সম্পাদনকারী কোনো কিছুর সাথে সংশ্লিষ্ট। অনেক সময় আমরা কোনো কাজ দ্রুত সমাধা করতে চাই। ধরা যাক, আমরা কোনো বহুতল ভবনের নিচতলার রিজার্ভার বা পুকুর থেকে পানি নিয়ে ছাদের ট্যাংক পানি পূর্ণ করতে চাই। আমরা যদি বালতি দিয়ে পানি বহন করে এ কাজটি করতে যাই তাহলে অনেক সময় লাগবে। আর যদি একটি মোটর বা পাম্পের সাহায্যে সরাসরি ট্যাংকটি পানি পূর্ণ করা হয়, তাহলে সময় অনেক কম লাগবে। কোনো কাজ কখনও দ্রুত করা হয় কখনও ধীরে করা হয়। কত দ্রুত বা কত ধীরে কাজ করা হয় তার পরিমাপ হলো ক্ষমতা। মনে কর রনি ও অনি দুই বন্ধু একটি ভবনের পাঁচতলায় বাস করে। তাদের দুজনের ভর সমান। তারা নিচতলায় লিফটের দরজার সামনে এসে দেখল লিফট নষ্ট। তাদের সিঁড়ি দিয়ে উপরে উঠতে হলো। রনির পাঁচ তলায় উঠতে সময় লাগল 40 সেকেন্ড আর অনির লাগল 80 সেকেন্ড। আমরা বলি রনি অনির চেয়ে বেশি ক্ষমতাবান যদিও তারা দুজনেই একই উচ্চতা উঠার জন্য একই পরিমাণ কাজ করেছে। রনির ক্ষমতা বেশি কারণ সে একই কাজ দ্রুত করেছে। ক্ষমতা হচ্ছে কাজ করার বা শক্তি রূপান্তরের হার। কোনো বস্তু বা ব্যক্তি একক সময়ে কতটুকু কাজ করল তা দ্বারা ক্ষমতা পরিমাপ করা হয়।

একক : কাজের একককে সময়ের একক দিয়ে ভাগ করে ক্ষমতার একক পাওয়া যায়। যেহেতু কাজের একক জুল (J) এবং সময়ের একক হলো সেকেন্ড (s),

সুতরাং ক্ষমতার একক হবে জুল/সেকেন্ড (Joule /second)। একে ওয়াট বলা হয়। ওয়াটকে W দিয়ে প্রকাশ করা হয়। এক সেকেন্ডে এক জুল কাজ করা বা শক্তি রূপান্তরের হারকে এক ওয়াট বলে।

ওয়াট খুব ছোট একক হওয়ায় অনেক সময় এর চেয়ে হাজারগুণ বড় একক কিলোওয়াট ব্যবহার করা হয়। 1 কিলোওয়াট = 1000 ওয়াট তুমি হয়তো কখনও অশ্ব ক্ষমতার কথা শুনে থাকতে পার। আগে ক্ষমতার এই এককটি ব্যবহার করা হতো। এখনও অনেক সময় গাড়ি বা মোটরের ক্ষমতা বুঝানোর জন্য এটি ব্যবহার করা হয়।

এই লেকচারের পরের পেইজে যেতে নিচের …. তে ক্লিক কর।