মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান/সংক্ষিপ্ত দৃষ্টিপাত

এই অংশে প্রতিটি বিষয় সম্পর্কে আপনাকে সংক্ষেপে ধারণা দেওয়া হবে, প্রতিটি বিষয়ের অধীনে আমরা কী করব এবং বাস্তব জীবনে এর প্রয়োগ কী। এর উদ্দেশ্য হলো আপনাকে উৎসাহিত করা।

গতি

আমাদের চারপাশে সবকিছুই গতিশীল – একটি ছোড়া বল থেকে ধূমকেতু, ফর্মুলা ওয়ান রেসিং কার থেকে একটি পালকের পতন পর্যন্ত। পদার্থবিজ্ঞানীর মূল লক্ষ্য হলো এই বস্তুগুলো ঠিক কীভাবে চলে তা নিখুঁতভাবে জানা। কোনো নির্দিষ্ট সময়ে এটি কোথায় থাকবে? কখন এটি এখানে পৌঁছাবে? কখন এটি সেখানে যাবে? এমনকি আজকের থেকে একশ দিন এক ঘণ্টা পর চাঁদ কোথায় থাকবে – এই সমস্ত প্রশ্নের উত্তর খোঁজা পদার্থবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক।

তবে বস্তু কেবল এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সরলরৈখিক গতিতেই চলে না, যাকে স্থানান্তর গতি বলা হয়। এর পাশাপাশি তারা ঘূর্ণন গতিও প্রদর্শন করে; যেমন একটি লাট্টু তার নিজের অক্ষের চারপাশে ঘোরে, অথবা চাঁদ পৃথিবীর চারপাশে ঘোরে (কক্ষপথে আবর্তন করে)।

তাপগতিবিদ্যা

এই অংশটি সেইসব শিক্ষার্থীদের সবচেয়ে বেশি আনন্দ দেবে যারা প্রকৌশলী হতে চায়। আপনারা শিখবেন কীভাবে অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন (গাড়ির ভেতরের সেই আকর্ষণীয় জিনিস যা একে চালায়), রেফ্রিজারেটর এবং এয়ার কন্ডিশনার কীভাবে কাজ করে এবং আরও অনেক কিছু। তবে, একটি আগাম বার্তা হলো, এই অংশটি কিছুটা হতাশাজনকও হবে, কারণ এটি আপনাকে জানাবে যে নিখুঁত যন্ত্র (১০০% দক্ষতা সম্পন্ন) তৈরি করা অসম্ভব।

প্রবাহী

মজার তথ্য: যতবার মানুষ মহাকাশে গিয়েছে, তার চেয়ে কম সংখ্যক অভিযান পরিচালিত হয়েছে মারিয়ানা ট্রেঞ্চের সবচেয়ে গভীর অংশে, যা সমুদ্রের গভীরতম অংশ। ১৯৬০ সালে ত্রিয়েস্তে নামক একটি বাথিস্কেফ (এক প্রকার সাবমেরিন) দিয়ে মানুষ সেখানে মাত্র একবার গিয়েছিল। সেখানে তারা কল্পনাতীত অদ্ভুত প্রাণী খুঁজে পেয়েছিল। কিন্তু কেন এত কঠিন সেখানে যাওয়া? কারণ সেই গভীরতায় পানির চাপ অত্যন্ত বেশি- ১০০ মেগাপ্যাসকেল (MPa)। কতটা বেশি সেটা? তুলনা করে দেখলে আমাদের দৈনন্দিন জীবনে আমরা যে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ অনুভব করি তা প্রায় ১০১ কিলো প্যাসকেল (kPa), অর্থাৎ প্রায় এক হাজার গুণ কম। স্পাইকযুক্ত জুতো পরা ৬০ কেজি (১৩২ পাউন্ড) ওজনের একজন ব্যক্তির গোড়ালির উপর চাপ থাকে ১২ মেগাপ্যাসকেল। তাহলে ১০০ মেগাপ্যাসকেল চাপ কতটা ভয়াবহ হতে পারে তা সহজেই বোঝা যায়।

তড়িৎ প্রবাহ

দৈনন্দিন জীবনে আমরা টেলিভিশনসহ নানা ধরনের বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি ব্যবহার করি এবং এদের পরিচালনার মূল ভিত্তি হলো বিদ্যুৎ। কিন্তু কখনও কি ভেবে দেখেছেন— বিদ্যুৎ বা তড়িৎ প্রবাহ আসলে কী?

সহজ ভাষায় বলতে গেলে, তড়িৎ প্রবাহ হলো কোনো পরিবাহী পদার্থের (যেমন ধাতব তার) মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক আধানের (চার্জের) প্রবাহের হার. অর্থাৎ, প্রতি সেকেন্ডে ঐ পরিবাহীর কোনো নির্দিষ্ট প্রস্থচ্ছেদের মধ্য দিয়ে কত পরিমাণ বৈদ্যুতিক আধান প্রবাহিত হচ্ছে, সেটাই তড়িৎ প্রবাহ এবং এই এককটির নাম অ্যাম্পিয়ার।

মহাকর্ষ

কেন আমরা পৃথিবীর বুকে স্থির থাকি, কেন আমরা মহাকাশে ভেসে যাই না, কেন একটি বল উপরে ছুঁড়লে সর্বদা মাটিতে ফিরে আসে – এই প্রশ্নগুলো আমাদের সকলের মনে একবার হলেও জেগেছে। পদার্থবিজ্ঞানের এই অংশে আপনি আপনার সমস্ত প্রশ্নের উত্তর খুঁজে পাবেন।

পৃথিবীর মহাকর্ষ টানই এই সমস্ত ঘটনার মূল কারণ। শুধু পৃথিবীই নয়, এই মহাবিশ্বের প্রতিটি বস্তুকণা একে অপরকে আকর্ষণ করে। এই অংশে আপনারা নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র এবং কেপলারের গ্রহের গতি সংক্রান্ত সূত্রাবলী সম্পর্কে বিস্তারিতভাবে জানতে পারবেন। এই সূত্রগুলোই ব্যাখ্যা করে কেন বস্তু একে অপরের দিকে আকৃষ্ট হয় এবং গ্রহ-উপগ্রহরা কীভাবে তাদের কক্ষপথে ঘোরে।