পাঠ্য বইয়ের চিত্রঃ ৭.০১ হতে ৭.০৩ #
কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক ধারণা, যেখানে কাজ হলো বল প্রয়োগে সরণ ঘটানো, শক্তি হলো কাজ করার সামর্থ্য (গতিশক্তি বা বিভবশক্তির মতো বিভিন্ন রূপে থাকে), আর ক্ষমতা হলো কাজ করার হার বা প্রতি সেকেন্ডে কী পরিমাণ শক্তি ব্যয় হচ্ছে। এদের মধ্যে সম্পর্ক হলো: শক্তি থেকে কাজ হয়, এবং ক্ষমতা হলো কাজকে সময় দিয়ে ভাগ করলে যা পাওয়া যায় (ক্ষমতা = কাজ/সময়)।
কাজ (Work)
- সংজ্ঞা: কোনো বস্তুর ওপর বল প্রয়োগ করলে যদি বস্তুটি বলের দিকে সরে যায়, তবে তাকে কাজ বলে।
- সূত্র: কাজ (W) = বল (F) × সরণ (d) × cosθ (θ = বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ)।
- একক: জুল (Joule)।
শক্তি (Energy)
- সংজ্ঞা: কাজ করার সামর্থ্যকে শক্তি বলে।
প্রকারভেদ:- গতিশক্তি (Kinetic Energy): গতির কারণে যে শক্তি।
- বিভবশক্তি (Potential Energy): অবস্থান বা অবস্থার কারণে সঞ্চিত শক্তি (যেমন: উচ্চতায় থাকা বস্তুর শক্তি)।
- অন্যান্য: তাপ শক্তি, রাসায়নিক শক্তি ইত্যাদি।
সংরক্ষণ সূত্র: শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, শুধু এক রূপ থেকে অন্য রূপে পরিবর্তিত হয়। ক্ষমতা (Power)
- সংজ্ঞা: কাজ করার হার বা শক্তি প্রয়োগের হারকে ক্ষমতা বলে।
- সূত্র: ক্ষমতা (P) = কাজ (W) / সময় (t) বা শক্তি (E) / সময় (t)।
- একক: ওয়াট (Watt)।
পারস্পরিক সম্পর্ক
- শক্তি না থাকলে কাজ করা যায় না, কারণ কাজ করতে শক্তির প্রয়োজন।
- কাজ করার ফলে শক্তি এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত হয় (যেমন: খাদ্য থেকে প্রাপ্ত শক্তি কাজে লেগে তা তাপ বা গতিশক্তিতে পরিবর্তিত হয়)।
- দ্রুত কাজ করলে ক্ষমতা বেশি, ধীরে কাজ করলে ক্ষমতা কম হয়।