স্থিতিস্থাপকা সম্পর্কিত রাশিমালা (Quantities Related to Elasticity)

পরিচিতি (Introduction)

প্রিয় শিক্ষার্থীরা, আজ আমরা স্থিতিস্থাপকা এবং এর সাথে সম্পর্কিত রাশিমালা সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করব। স্থিতিস্থাপকা হল একটি পদার্থের সেই বৈশিষ্ট্য যা তাকে বিকৃত অবস্থায় পরিবর্তিত শক্তি সঞ্চয় করতে এবং পরিবর্তিত অবস্থা থেকে মূল অবস্থায় ফিরে আসতে সাহায্য করে।

(Dear students, today we will discuss elasticity and the quantities related to it in detail. Elasticity is the property of a material that allows it to store energy when deformed and return to its original shape when the deforming force is removed.)

স্থিতিস্থাপকতা কি? (What is Elasticity?)

স্থিতিস্থাপকতা হল একটি পদার্থের সেই ক্ষমতা যা তাকে বাহ্যিক বল প্রয়োগের ফলে সৃষ্ট বিকৃতি থেকে মূল অবস্থায় ফিরে আসতে সাহায্য করে।

(Elasticity is the ability of a material to return to its original shape after being deformed by an external force.)

স্থিতিস্থাপকতার সাথে সম্পর্কিত রাশিমালা (Quantities Related to Elasticity)

স্থিতিস্থাপকতার বিভিন্ন রাশিমালা রয়েছে যা পদার্থের স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। এই রাশিমালাগুলো হল:

(There are various quantities related to elasticity that are used to describe the elastic properties of a material. These quantities are:)

1. স্থিতিস্থাপক শক্তি (Elastic Potential Energy)
2. স্থিতিস্থাপক স্থিরতা (Elastic Stiffness)
3. স্থিতিস্থাপক সীমা (Elastic Limit)
4. হুকের সূত্র (Hooke’s Law)
5. যং এর গুণাঙ্ক (Young’s Modulus)
6. ছেদন মডুলাস (Shear Modulus)
7. আয়তন মডুলাস (Bulk Modulus)

স্থিতিস্থাপক শক্তি (Elastic Potential Energy)

স্থিতিস্থাপক শক্তি হল সেই শক্তি যা একটি স্থিতিস্থাপক বস্তু বিকৃত অবস্থায় সঞ্চয় করে।

(Elastic potential energy is the energy stored in an elastic object when it is deformed.)

যখন একটি বস্তু বিকৃত হয়, তখন এতে সঞ্চিত শক্তি হল:

(When an object is deformed, the energy stored in it is:)

𝑈=12𝑘𝑥2U=21​kx2

এখানে, U = স্থিতিস্থাপক শক্তি (Elastic potential energy), k = স্থিতিস্থাপক স্থিরতা (Elastic stiffness), x = বিকৃতির পরিমাণ (Amount of deformation).

স্থিতিস্থাপক স্থিরতা (Elastic Stiffness)

স্থিতিস্থাপক স্থিরতা বা স্প্রিং কনস্ট্যান্ট হল সেই গুণাঙ্ক যা নির্দেশ করে কতটুকু বল প্রয়োজন বিকৃতি সৃষ্টির জন্য।

(Elastic stiffness or spring constant is the coefficient that indicates how much force is required to create a deformation.)

স্থিতিস্থাপক স্থিরতার সূত্র হল:

(The formula for elastic stiffness is:)

$F=kx$

এখানে, F = প্রয়োগকৃত বল (Applied force), k = স্থিতিস্থাপক স্থিরতা (Elastic stiffness), x = বিকৃতির পরিমাণ (Amount of deformation).

স্থিতিস্থাপক সীমা (Elastic Limit)

স্থিতিস্থাপক সীমা হল সেই সর্বোচ্চ চাপ বা বিকৃতি যা পর্যন্ত একটি পদার্থ স্থিতিস্থাপক থাকে।

(Elastic limit is the maximum stress or deformation up to which a material remains elastic.)

যদি একটি বস্তু স্থিতিস্থাপক সীমার বাইরে বিকৃত হয়, তবে এটি স্থায়ী বিকৃতি লাভ করে।

(If an object is deformed beyond its elastic limit, it undergoes permanent deformation.)

হুকের সূত্র (Hooke’s Law)

হুকের সূত্র হল একটি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র যা স্থিতিস্থাপকের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। এই সূত্র অনুযায়ী, প্রয়োগকৃত বল সরাসরি বিকৃতির সমানুপাতিক।

(Hooke’s law is an important law applicable to elasticity. According to this law, the applied force is directly proportional to the deformation.)

হুকের সূত্রের সাধারণ রূপ হল:

(The general form of Hooke’s law is:)

$F=-kx$

এখানে, F = প্রয়োগকৃত বল (Applied force), k = স্থিতিস্থাপক স্থিরতা (Elastic stiffness), x = বিকৃতির পরিমাণ (Amount of deformation).

যং এর গুণাঙ্ক (Young’s Modulus)

যং এর গুণাঙ্ক হল একটি পদার্থের স্থিতিস্থাপকতার পরিমাপ, যা একক দৈর্ঘ্য পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয় একক বলের পরিমাণ নির্দেশ করে।

(Young’s modulus is a measure of the elasticity of a material, indicating the amount of force required to produce a unit length change.)

যং এর গুণাঙ্কের সূত্র হল:

(The formula for Young’s modulus is:)

𝐸=𝜎𝜖E=ϵσ​

এখানে, E = যং এর গুণাঙ্ক (Young’s modulus), σ = চাপ (Stress), ε = বিকৃতি (Strain).

ছেদন মডুলাস (Shear Modulus)

ছেদন মডুলাস হল একটি পদার্থের ছেদন বিকৃতির পরিমাপ, যা ছেদন চাপের প্রতি একক ছেদন বিকৃতির অনুপাত নির্দেশ করে।

(Shear modulus is a measure of the shear deformation of a material, indicating the ratio of shear stress to shear strain.)

ছেদন মডুলাসের সূত্র হল:

(The formula for shear modulus is:)

𝐺=𝜏𝛾G=γτ​

এখানে, G = ছেদন মডুলাস (Shear modulus), τ = ছেদন চাপ (Shear stress), γ = ছেদন বিকৃতি (Shear strain).

আয়তন মডুলাস (Bulk Modulus)

আয়তন মডুলাস হল একটি পদার্থের আয়তন পরিবর্তনের পরিমাপ, যা চাপ পরিবর্তনের প্রতি একক আয়তন পরিবর্তনের অনুপাত নির্দেশ করে।

(Bulk modulus is a measure of the volume change of a material, indicating the ratio of change in pressure to the relative change in volume.)

আয়তন মডুলাসের সূত্র হল:

(The formula for bulk modulus is:)

𝐾=−𝑉Δ𝑃Δ𝑉K=−VΔVΔP​

এখানে, K = আয়তন মডুলাস (Bulk modulus), V = পদার্থের মূল আয়তন (Original volume of the material), ΔP = চাপ পরিবর্তন (Change in pressure), ΔV = আয়তন পরিবর্তন (Change in volume).

উপসংহার (Conclusion)

স্থিতিস্থাপকা এবং এর সাথে সম্পর্কিত রাশিমালা পদার্থের বৈশিষ্ট্য এবং আচরণ বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই রাশিমালাগুলো আমাদের পদার্থের স্থিতিস্থাপক সীমা, শক্তি সঞ্চয়, এবং বিকৃতি সম্পর্কে গভীরতর ধারণা প্রদান করে।

(Elasticity and its related quantities are important for understanding the properties and behavior of materials. These quantities provide us with a deeper understanding of the elastic limit, energy storage, and deformation of materials.)