গ্যালিলিও পড়ন্ত বস্তুর গতিবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করে তিনটি সূত্র প্রদান করেন। এগুলি গ্যালিলিওর গতির সূত্র নামে পরিচিত।আর নিউটন এর সূত্র গুলো গতির সূত্র নামে পরিচিত।

তাই সঠিক উত্তর: গ্যালিলিও

বল প্রয়োগ না করা পর্যন্ত স্থির বস্তু যে স্থির থাকতে চায় কিংবা গতিশীল বস্তু যে গতিশীল থাকতে চায়, বস্তুর এই বৈশিষ্ট্যটাই হচ্ছে জড়তা।

নিউটনের প্রথম সূত্র: বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু স্থির থাকবে এবং সমবেগে চলতে থাকা বস্তু সমবেগে চলতে থাকবে। (বুঝতেই পারছ বেগ যেহেতু ভেক্টর তাই সমবেগে চলতে হলে দিক পরিবর্তন করতে পারবে না, সোজা সরলরেখায় সমান দ্রুতিতে যেতে হবে।)

জড়তা: বল প্রয়োগ না করা পর্যন্ত স্থির বস্তু যে স্থির থাকতে চায় কিংবা গতিশীল বস্তু যে গতিশীল থাকতে চায়, বস্তুর এ বৈশিষ্ট্যই হচ্ছে জড়তা। ভর হচ্ছে জড়তার পরিমাপ। কোনো কিছুর জড়তা যদি বেশি হয় তাহলে বুঝতে হবে তার ভরও নিশ্চয়ই বেশি! জড়তা যদি কম হয়। তাহলে ভরও কম। তোমরা নিশ্চয়ই এটা লক্ষ করেছ সমান পরিমাণ বল প্রয়োগ করা হলে যার ভর বেশি সেটাকে বেশি বিচ্যুত করা যায় না। কিন্তু যার ভর কম সেটাকে সহজে বিচ্যুত করা যায়। কিংবা অন্যভাবে বলা যায়, ভর কম হলে জড়তার প্রভাবটা তুলনামূলকভাবে কম হয়। অতএব ভরই হলো পদার্থের জড়তার পরিমাপ।

জড়তা হলো কোনো বস্তু তার গতিশীল বা স্থির অবস্থা বজায় রাখার প্রবণতা। অর্থাৎ, কোনো বস্তু যদি স্থির থাকে, তবে সেটি স্থিরই থাকতে চায়, এবং যদি চলতে থাকে, তবে সেটি একই গতিতে চলতে চায়—যতক্ষণ না কোনো বাহ্যিক বল তাকে বাধ্য করে পরিবর্তন করতে।

(ক) গতি – গতি কোনো বস্তুর চলার হার নির্দেশ করে, এটি জড়তার পরিমাপ নয়।
(খ) স্থিতি – এটি কোনো বস্তুর অবস্থার এক ধরনের অবস্থা, কিন্তু এটি জড়তার পরিমাপ নয়।
(ঘ) বল – বল হলো জড়তার পরিবর্তনের কারণ, কিন্তু এটি জড়তার পরিমাপ নয়।

সঠিক উত্তর:

গ) ভর

বস্তুর জড়তা (inertia) হলো তার গতির পরিবর্তন বা অবস্থান পরিবর্তন করতে প্রতিরোধ করার ক্ষমতা। একটি বস্তুর জড়তা তার ভরের সাথে সম্পর্কিত। অর্থাৎ, বস্তুর ভর বেশি হলে তার জড়তা বেশি হবে, কারণ বেশি ভরের বস্তুকে গতির পরিবর্তন করতে বেশি বল প্রয়োগ করতে হয়।

সঠিক উত্তর:

গ) ভর বেশি

হলে

যখন একটি ঝুলন্ত কার্পেটকে লাঠি দিয়ে পেটানো হয়, তখন কার্পেটের সাথে লেগে থাকা ধূলা তার জড়তার কারণে কার্পেটের সাথে চলতে চায় এবং কার্পেটের ঝাঁকুনিতে পেছনে পড়ে যায়। এ ঘটনা নিউটনের প্রথম গতিসূত্রের উদাহরণ, যেটি বলে যে, “কোন বস্তু তার স্থিতি বা সুষম দ্রুতিসম্পন্ন সরলরেখা গতিতে থাকতে চায়, যদি না বাহ্যিক বল ঐ অবস্থার পরিবর্তন ঘটায়।” এখানে ধূলা কার্পেট থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় কারণ বাহ্যিক বলের কারণে কার্পেট নড়ে যায় কিন্তু ধূলা তার জড়তার কারণে স্থির থাকতে চায়।

\(\Sigma \mathrm{F}=\mathrm{ma} \text { বা, } 0=\mathrm{ma} \text { বা, } \mathrm{a}=0[\because \mathrm{~m} \neq 0]\)

গতিশীল বস্তুর ক্ষেত্রে লব্ধি বল শূন্য মানে বস্তুর ত্বরণও শূন্য। তাহলে বস্তুটি সমবেগে চলতে থাকবে।

সমবেগে চলার ক্ষেত্রে, ত্বরণ, \(\mathrm{a}=0\), বল, \(\mathrm{F}=\mathrm{ma}=0 \mathrm{~N}\)

লব্ধি বল শূন্য হওয়া (\(\sum F = 0\))

সাম্যবস্থার প্রধান শর্তই হলো বস্তুর ওপর প্রযুক্ত সবকটি বলের ভেক্টর যোগফল বা লব্ধি শূন্য হতে হবে। যদি লব্ধি বল শূন্য হয়, তবে নিউটনের প্রথম সূত্রানুসারে বস্তুর কোনো ত্বরণ থাকবে না।

বস্তুর সরণ না হওয়া (বা সমবেগে চলা)

যদি কোনো বস্তু স্থির অবস্থায় সাম্যবস্থায় থাকে (Static Equilibrium), তবে তার কোনো সরণ হয় না। আবার বস্তু যদি সমবেগে চলতে থাকে, তবে সেটিকেও গতীয় সাম্যবস্থা বলা হয়। আপনার অপশন অনুযায়ী, স্থির বস্তুর ক্ষেত্রে সরণ না হওয়া সাম্যবস্থার একটি লক্ষণ।

মন্দন কেন হবে না?

মন্দন মানেই হলো বস্তুর বেগের পরিবর্তন হচ্ছে, অর্থাৎ সেখানে একটি নিট বল (Net Force) কাজ করছে। সাম্যবস্থায় কোনো ত্বরণ বা মন্দন থাকতে পারে না।

\(a = \frac{v-u}{t} = \frac{60-20}{10} = 4 \text{ ms}^{-2}\)

আমরা নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র থেকে জানি, F = ma, যেখানে F হলো প্রযুক্ত বল, m হলো বস্তুর ভর এবং a হলো বস্তুর ত্বরণ।
এখানে,
প্রযুক্ত বল (F) = 5 N
বস্তুর ভর (m) = 500 gm = 500 / 1000 kg = 0.5 kg
ত্বরণ (a) = ?
সুতরাং, a = F / m
a = 5 N / 0.5 kg
a = 10 ms^-2
অতএব, বস্তুর ত্বরণ হবে 10 ms^-2।

নিউটনের দ্বিতীয় গতি সূত্র অনুযায়ী, বল, ভর এবং ত্বরণের মধ্যে সম্পর্ক:

\(F = ma\)

এখানে, \(F\) হল বল (নিউটনে), \(m\) হল ভর (কিলোগ্রামে), এবং \(a\) হল ত্বরণ \((\mathrm{ms}^{-2})\).

প্রশ্নে, বল \(F = 5 \mathrm{~N}\) এবং ভর \(m = 500 \mathrm{~gm} = 0.5 \mathrm{~kg}\) (কারণ 1 কিলোগ্রাম = 1000 গ্রাম) ।

এখন ত্বরণ নির্ণয় করি:

\(a = \frac{F}{m} = \frac{5}{0.5} = 10 \mathrm{~ms}^{-2}\)

সঠিক উত্তর: \(10 \mathrm{~ms}^{-2}\)