নিউটনের গতিসূত্র: সংজ্ঞা, সূত্র ও সহজ ব্যাখ্যা PDF

নিউটনের প্রথম, দ্বিতীয় ও তৃতীয় গতিসূত্র: সহজ ভাষায় ব্যাখ্যা PDF

পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক ভিত্তির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ অধ্যায় হলো নিউটনের গতিসূত্র। এই গতিসূত্রগুলির মাধ্যমে বস্তুর গতি, স্থিতি ও বলের সঙ্গে তার সম্পর্ককে সহজ ও বৈজ্ঞানিকভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে। মহান বিজ্ঞানী স্যার আইজ্যাক নিউটন প্রদত্ত এই তিনটি গতিসূত্র আমাদের দৈনন্দিন জীবনের নানা ঘটনা—যেমন হাঁটা, দৌড়ানো, গাড়ি চলা কিংবা বস্তু পড়ে যাওয়া—সবকিছুর পিছনের মূল কারণ বুঝতে সাহায্য করে।

এই অধ্যায়টি স্কুল-কলেজের পাঠ্যক্রমের পাশাপাশি বিভিন্ন প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষার জন্যও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তাই এই পোস্টে আমরা নিউটনের প্রথম, দ্বিতীয় ও তৃতীয় গতিসূত্রের স্পষ্ট সংজ্ঞা, সহজ ব্যাখ্যা ও বাস্তব জীবনের উদাহরণসহ বিষয়গুলো তুলে ধরার চেষ্টা করেছি, যাতে শিক্ষার্থীরা খুব সহজেই ধারণাটি আয়ত্ত করতে পারে।

নিউটনের গতিসূত্র

১৭শ শতকে আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের ভিত্তি স্থাপন করেন মহাবিজ্ঞানী স্যার আইজ্যাক নিউটন। তিনি ১৬৮৭ সালে প্রকাশিত তাঁর বিখ্যাত গ্রন্থ “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” বা সংক্ষেপে “প্রিন্সিপিয়া ম্যাথামেটিকা”–তে বস্তুর গতি সংক্রান্ত তিনটি মৌলিক সূত্র উপস্থাপন করেন। এই তিনটি সূত্রই আজ নিউটনের গতিসূত্র নামে পরিচিত এবং এগুলি গতিবিদ্যার (Mechanics) মেরুদণ্ডস্বরূপ।

নিউটনের প্রথম গতিসূত্র (First Law of Motion)

সূত্রের বর্ণনা

বাইরে থেকে কোনো বল প্রয়োগ না করলে একটি স্থির বস্তু চিরকাল স্থির থাকবে এবং একটি গতিশীল বস্তু সমবেগে সরলরেখা বরাবর চলতে থাকবে।

প্রথম সূত্রের গুরুত্ব ও বিশ্লেষণ

নিউটনের প্রথম গতিসূত্র থেকে আমরা প্রধানত দুটি গুরুত্বপূর্ণ ধারণা পাই—

পদার্থের জাড্য (Inertia)
বলের গুণগত সংজ্ঞা

এই কারণে প্রথম গতিসূত্রকে “জাড্যের সূত্র” বলা হয়।

ক. জাড্য (Inertia)

জাড্যের সংজ্ঞা

কোনো বস্তুর এমন একটি স্বাভাবিক ধর্ম, যার ফলে বস্তুটি তার বর্তমান অবস্থা (স্থিতি বা গতি) বজায় রাখতে চায়, তাকে জাড্য বলে।

জাড্য মূলত বস্তুর ভরের ওপর নির্ভরশীল—ভর যত বেশি, জাড্য তত বেশি।

জাড্যের প্রকারভেদ

জাড্য প্রধানত দুই প্রকার—

A.স্থিতি জাড্য (Inertia of Rest):

স্থির বস্তুর স্থির অবস্থায় থাকার প্রবণতাকে স্থিতি জাড্য বলে।

উদাহরণ: হঠাৎ বাস চলতে শুরু করলে যাত্রীরা পিছনের দিকে হেলে পড়ে।

B.গতি জাড্য (Inertia of Motion):

গতিশীল বস্তুর সমবেগে সরলরেখা বরাবর চলতে থাকার প্রবণতাকে গতি জাড্য বলে।

উদাহরণ: চলন্ত বাস হঠাৎ থামলে যাত্রীরা সামনের দিকে ঝুঁকে পড়ে।

খ.বলের গুণগত সংজ্ঞা

বাইরে থেকে যা প্রয়োগ করে অচল বস্তুকে সচল অবস্থায় আনা হয় বা সচল অবস্থায় আনার চেষ্টা করা হয়, কিংবা সচল বস্তুর গতির মান ও দিক পরিবর্তন করা যায়, তাকে বল বলে।

নিউটনের দ্বিতীয় গতিসূত্র (Second Law of Motion)

সূত্রের বর্ণনা

কোনো বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার বস্তুটির ওপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক এবং বল যেদিকে ক্রিয়া করে, ভরবেগের পরিবর্তনও সেই দিকেই ঘটে।

দ্বিতীয় সূত্রের গুরুত্ব

এই সূত্র থেকে আমরা জানতে পারি—

ভরবেগের ধারণা
বলের পরিমাণগত সংজ্ঞা

ক. ভরবেগ (Momentum)

সংজ্ঞা

কোনো গতিশীল বস্তুর ভর ও বেগের গুণফলকে বস্তুর ভরবেগ বলে।

ভরবেগ(𝑝) = ভর(𝑚) × বেগ (𝑣)

একক ও মাত্রা

CGS পদ্ধতি: গ্রাম–সেমি/সেকেন্ড

SI পদ্ধতি: কিলোগ্রাম–মিটার/সেকেন্ড

খ. বলের পরিমাণগত সংজ্ঞা

নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে,

বল(F)=ভর(m)×ত্বরণ(a)

অর্থাৎ, বস্তুর ভর ও তাতে উৎপন্ন ত্বরণের গুণফলই বলের পরিমাণ।

বলের একক

CGS পদ্ধতি: ডাইন

SI পদ্ধতি: নিউটন

নিউটনের তৃতীয় গতিসূত্র (Third Law of Motion)

সূত্রের বর্ণনা

প্রত্যেক ক্রিয়ারই একটি সমান মানের ও বিপরীত দিকের প্রতিক্রিয়া আছে।

তৃতীয় সূত্রের ব্যাখ্যা ও বৈশিষ্ট্য

প্রকৃতিতে একক বা বিচ্ছিন্ন বলের অস্তিত্ব নেই।

বল সর্বদা জোড়ায় জোড়ায় কাজ করে।

ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া একই বস্তুর ওপর নয়, বরং দুটি ভিন্ন বস্তুর ওপর ক্রিয়া করে।

ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া একই সময়ে ঘটে।

উদাহরণ:

হাঁটার সময় আমরা মাটিকে পিছনের দিকে ঠেলি (ক্রিয়া), আর মাটি আমাদের সামনে দিকে ঠেলে দেয় (প্রতিক্রিয়া)।

উপসংহার

নিউটনের তিনটি গতিসূত্র আমাদের দৈনন্দিন জীবনের অসংখ্য ঘটনার বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা প্রদান করে। শুধু পরীক্ষার প্রশ্ন নয়, বরং মহাকাশ বিজ্ঞান, ইঞ্জিনিয়ারিং, যানবাহন, খেলাধুলা—সব ক্ষেত্রেই এই সূত্রগুলির অপরিসীম গুরুত্ব রয়েছে। তাই পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষার্থীদের জন্য নিউটনের গতিসূত্র একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ও মৌলিক অধ্যায়।