সঞ্চিত শক্তি কি? (What is Stored Energy?)

সঞ্চিত শক্তি হল একটি পদার্থে প্রয়োগিত বাহ্যিক বলের ফলে উৎপন্ন শক্তি যা পদার্থের ভিতরে সঞ্চিত থাকে। এটি সাধারণত স্থিতিস্থাপক শক্তি হিসেবে পরিচিত।

(Stored energy is the energy generated within a material due to the application of external force, which is stored inside the material. It is generally known as elastic potential energy.)

সঞ্চিত শক্তির গণনা (Calculation of Stored Energy)

স্থিতিস্থাপক বস্তুতে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ নির্ণয় করতে হলে, বস্তুতে প্রয়োগিত বলের দ্বারা উৎপন্ন বিকৃতি বিবেচনা করতে হয়।

(To calculate the amount of stored energy in an elastic object, the deformation caused by the applied force must be considered.)

গাণিতিক সম্পর্ক (Mathematical Relation)

একটি স্থিতিস্থাপক পদার্থের সঞ্চিত শক্তির সূত্র হল:

(The formula for the stored energy in an elastic material is:)

𝑈=12𝜎𝜖𝑉U=21​σϵV

এখানে, U = সঞ্চিত শক্তি (Stored energy), σ = পীড়ন (Stress), ε = বিকৃতি (Strain), V = পদার্থের আয়তন (Volume of the material).

উদাহরণ (Example)

ধরা যাক, একটি ধাতুর রডে 500,000 Pa পীড়ন প্রয়োগের ফলে এর বিকৃতি 0.005 হয় এবং রডের আয়তন 0.01 ঘনমিটার। সঞ্চিত শক্তি নির্ণয় করতে হবে।

(Consider a metal rod with an applied stress of 500,000 Pa resulting in a strain of 0.005, and the volume of the rod is 0.01 cubic meters. We need to determine the stored energy.)

𝑈=12𝜎𝜖𝑉=12×500,000×0.005×0.01=12.5 JU=21​σϵV=21​×500,000×0.005×0.01=12.5J

সুতরাং, রডটিতে সঞ্চিত শক্তি 12.5 জুল।

(Therefore, the stored energy in the rod is 12.5 Joules.)

স্থিতিস্থাপক শক্তি এবং পুনরুদ্ধার (Elastic Potential Energy and Recovery)

স্থিতিস্থাপক বস্তুতে সঞ্চিত শক্তি প্রয়োগিত বাহ্যিক বল সরিয়ে নিলে বস্তুটি তার মূল অবস্থায় ফিরে আসে। এটি শক্তির পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়া।

(In an elastic object, the stored energy allows the material to return to its original shape when the applied external force is removed. This is the energy recovery process.)

হুকের সূত্র (Hooke’s Law)

স্থিতিস্থাপক শক্তির ধারণা বোঝার জন্য হুকের সূত্র গুরুত্বপূর্ণ। এই সূত্র অনুসারে, প্রয়োগিত বল এবং বিকৃতির মধ্যে একটি সরলরৈখিক সম্পর্ক থাকে।

(To understand the concept of elastic energy, Hooke’s law is important. According to this law, there is a linear relationship between the applied force and deformation.)

$F=k\Delta x$

এখানে, F = প্রয়োগিত বল (Applied force), k = বস্তুটির স্থিতিস্থাপক ধ্রুবক (Elastic constant of the material), Δx = বিকৃতি (Deformation).

হুকের সূত্রের ভিত্তিতে সঞ্চিত শক্তি (Stored Energy Based on Hooke’s Law)

যদি কোন বস্তু হুকের সূত্র মেনে চলে, তবে তার সঞ্চিত শক্তি নির্ণয় করতে হলে নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহৃত হয়:

(If a material follows Hooke’s law, the stored energy can be calculated using the following formula:)

𝑈=12𝑘(Δ𝑥)2U=21​k(Δx)2

উদাহরণ (Example)

ধরা যাক, একটি স্প্রিং-এর স্থিতিস্থাপক ধ্রুবক k = 200 N/m এবং এতে 0.1 মিটার বিকৃতি ঘটানো হয়েছে। সঞ্চিত শক্তি নির্ণয় করতে হবে।

(Consider a spring with an elastic constant k = 200 N/m and a deformation of 0.1 meters. We need to determine the stored energy.)

𝑈=12𝑘(Δ𝑥)2=12×200×(0.1)2=1 JU=21​k(Δx)2=21​×200×(0.1)2=1J

সুতরাং, স্প্রিং-এ সঞ্চিত শক্তি 1 জুল।

(Therefore, the stored energy in the spring is 1 Joule.)

বাস্তব জীবনের প্রয়োগ (Real-Life Applications)

সঞ্চিত শক্তির ধারণা প্রকৌশল এবং বিভিন্ন যন্ত্রপাতির নকশায় ব্যবহৃত হয়। এটি স্থিতিস্থাপক পদার্থের ব্যবহার নির্ধারণে সাহায্য করে।

(The concept of stored energy is used in engineering and the design of various mechanical devices. It helps in determining the use of elastic materials.)

• গাড়ির সাসপেনশন (Car Suspension): সাসপেনশন সিস্টেমে স্প্রিং-এর সঞ্চিত শক্তি ব্যবহার করা হয় ধাক্কা শোষণ করতে। (The stored energy in the springs of a suspension system is used to absorb shocks.)

• ক্রেনের তার (Crane Cable): ক্রেনের তারে সঞ্চিত শক্তি ব্যবহৃত হয় ভারসাম্য রক্ষা করতে। (The stored energy in a crane’s cable is used to maintain balance.)

• ক্রীড়া সরঞ্জাম (Sports Equipment): ক্রীড়া সরঞ্জামে স্থিতিস্থাপক পদার্থের সঞ্চিত শক্তি ব্যবহার করা হয়। (The stored energy in elastic materials is used in sports equipment.)