দ্রুতি ও বেগ (Speed and Velocity) | পদার্থ বিজ্ঞান | ৯ম - ১০ম শ্রেণি | অধ্যায় - ২য়

দ্রুতি (Speed): কোনো বস্তু একক সময়ে যে দূরত্ব অতিক্রম করে, সাধারণভাবে তাকে দ্রুতি (Speed) বলে। 

অন্য কথায়, সময়ের সাথে কোন বস্তুর দূরত্বের পরিবর্তনের হারকে দ্রুতি বলে।

কোন গতিশীল বস্তু যদি t সময়ে d দূরত্ব অতিক্রম করে তবে,

দ্রুতি একটি স্কেলার রাশি। অর্থাৎ এর কোনো দিক নেই। কারণ দূরত্বেরও কোনো দিক নেই।

শূন্যস্থানে আলোর দ্রুতি (যার প্রতীক c) একটি অন্যতম প্রাকৃতিক একক।

c = ২৯৯,৭৯২,৪৫৮ m/s

বায়ুতে শব্দের দ্রুতি প্রায় ৩৪০ m/s, এবং পানিতে এই দ্রুতি প্রায় ১৫০০ m/s ।

দ্রুতি নির্ণয়ের জন্য কোন যন্ত্র ব্যবহার করা হয়?

উত্তর :স্পিডোমিটার

সুষম দ্রুতি(Uniform Speed): কোন বস্তুর গতিকালে যদি এর দ্রুতির পরিবর্তন না হয় অর্থাৎ যদি সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম করে তবে ঐ বস্তুর দ্রুতিকে সুষম দ্রুতি বলে।

অসম দ্রুতি(Non-uniform Speed): কোন বস্তুর গতিকালে যদি এর দ্রুতির পরিবর্তন হয় অর্থাৎ যদি সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম না করে তবে ঐ বস্তুর দ্রুতিকে অসম দ্রুতি বলে।

গড় দ্রুতি(Average Speed): অসম দ্রুতিতে চলমান কোন বস্তুর মোট অতিক্রান্ত দূরত্বকে মোট সময় দিয়ে ভাগ করে গড় দ্রুতি পাওয়া যায়।

তাৎক্ষনিক দ্রুতি(Instantaneous Speed): অতি অল্প সময়ে অতিক্রান্ত দূরত্বকে সময় দিয়ে ভাগ করে তাৎক্ষনিক দ্রুতি নির্ণয় করা হয়।

এখানে ᐃd = দুরুত্বের পরিবর্তন; এবং ᐃt =সময়ের পরিবর্তন ।

বেগ(Velocity): কোনো বস্তু নির্দিষ্ট দিকে একক সময়ে যে দূরত্ব অতিক্রম করে, সাধারণভাবে তাকে বেগ(Velocity) বলে। অন্য কথায়, সময়ের সাথে কোন বস্তুর সরণের পরিবর্তনের হারকে বেগ বলে।

কোন গতিশীল বস্তু যদি নির্দিষ্ট দিকে t সময়ে d দূরত্ব অতিক্রম করে তবে,

বেগ একটি ভেক্টর রাশি। অর্থাৎ এর দিক আছে। কারণ সরণের ও দিক আছে। 

সুষম বেগ / সমবেগ(Uniform velocity): যদি কোনো বস্তুর গতিকালে তার বেগের মান ও দিক অপরিবর্তিত থাকে তাহলে সেই বস্তুর বেগকে সুষম বেগ বা সমবেগ বলে(Uniform velocity)। অর্থাৎ কোনো বস্তু যদি নির্দিষ্ট দিকে সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম করে তাহলে বস্তুর বেগকে সমবেগ বলে। উদাহরণ : শব্দের বেগ, আলোর বেগ প্রভৃতি সমবেগের প্রকৃষ্ট প্রাকৃতিক উদাহরণ।শব্দ নির্দিষ্ট মাধ্যমে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট দিকে সমান সময়ে সমান পথ অতিক্রম করে, আর তা হচ্ছে 0⁰C তাপমাত্রায় বায়ুতে প্রতি সেকেন্ডে 332 মিটার।

সমবেগে চলমান বস্তুর ত্বরণের মান কত?

উত্তর : শূন্য

অসমবেগ (Non-uniform velocity): কোনো বস্তুর যদি গতিকালে তার বেগের মান বা দিক বা উভয়ের  পরিবর্তন ঘটে তাহলে বস্তুর ঐ বেগকে অসমবেগ (Non-uniform velocity) বলে। অর্থাৎ কোন বস্তু যদি সমান সময়ে, সমান দূরত্ব অতিক্রম না করে কিংবা চলার সময় গতির দিক পরিবর্তন করে তাহলে সেই বেগ অসমবেগ হবে। আমাদের চলাফেরা, গাড়ির বেগ হচ্ছে অসমবেগ।

তাৎক্ষণিক বেগ (Instantaneous velocity): সময়ের ব্যবধান শূন্যের কাছাকাছি হলে সময়ের সাথে কোনো বস্তুর সরণের হারকে তাৎক্ষণিক বেগ (Instantaneous velocity) বলে।

আপেক্ষিক বেগ(Relative Velocity):

কোন বস্ত স্থির না সচল তা বুঝবার জন্য আমরা কোন স্থির বস্তুর সাথে তুলনা করে থাকি। যেহেতু এই মহাবিশ্বে পরম স্থিতিশীল কোন বস্তু পাওয়া যায় না তাই আমাদেরকে কোন বস্তুর গতি অপর কোন গতিশীল বস্তুর গতির সাথে তুলনা করে বুঝতে হয়। তাই বলা যায়, এই মহাবিশ্বের সকল গতিই আপেক্ষিক। পাশাপাশি থেমে থাকা দুটি ট্রেনের একটি চলতে শুরু করলে গতিশীল ট্রেনের যাত্রীর কাছে মনে হবে যেন পাশের ট্রেনটি উল্টোদিকে চলতে শুরু করেছে। আসলে ট্রেন দুটির মধ্যবর্তী পারস্পরিক গতির জন্য এরূপ মনে হয়। চলমান যাত্রীর সাপেক্ষে থেমে থাকা গাড়ির বেগ হচ্ছে আপেক্ষিক বেগ।

ধরা যাক, v বেগে একটি নৌকা স্রোতের অনুকূলে চলছে। স্রোতের বেগ v₁ হলে, তীরে অবস্থিত কোন স্থির পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে নৌকার আপেক্ষিক বেগ হবে (v + v₁)। যদি নৌকাটি স্রোতের প্রতিকূলে চলে, তবে এক্ষেত্রে আপেক্ষিক বেগ হবে (v - v₁)।

গড় বেগ(Average velocity): কোনো বস্তু অসম বেগে চললে একক সময়ে গড়ে যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে গড় বেগ (Average velocity) বলে।

দ্রুতি ও বেগের পার্থক্য:

দ্রুতি	বেগ
সময়ের সাথে কোন বস্তুর দূরত্বের পরিবর্তনের হারকে দ্রুতি বলে।	সময়ের সাথে কোন বস্তুর সরণের পরিবর্তনের হারকে বেগ বলে।
দ্রুতি স্কেলার রাশি।	বেগ ভেক্টর রাশি।
শুধু মানের পরিবর্তন হলে দ্রুতি পরিবর্তন হয়।	শুধু মান বা শুধু দিক বা উভয়ের পরিবর্তন হলে বেগের পরিবর্তন হয়।
বস্তুর বেগের মানই দ্রুতি।	নির্দিষ্ট দিকে বস্তুর দ্রুতিই বেগ।