Skip to main content
শিক্ষক পোর্টাল

মোমেন্টাম মাথায় রেখে ডিজাইন করা

দুই VEX ছাত্র একটি প্রতিযোগিতায় একটি কাস্টম রোবট চালাচ্ছে, রোবটটি ব্যবহার করে একটি ঘনক উত্তোলন করছে।
প্রতিযোগী রোবটদের জন্য শক্তির অপ্টিমাইজেশন একটি চ্যালেঞ্জ

পদার্থবিদ্যা কীভাবে প্রতিযোগিতামূলক রোবটগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে

VEX রোবোটিক্স প্রতিযোগিতার জন্য একটি রোবট ডিজাইন করার সময়, আপনাকে অবশ্যই মনে রাখতে হবে যে রোবটটি যখনই চলবে তখন যেকোনো মোটর রোবটের জড়তার বিরুদ্ধে লড়াই করবে। জড়তা হলো একটি বস্তুর বেগের পরিবর্তনের প্রতিরোধ। বস্তুর ভর বৃদ্ধির সাথে সাথে জড়তা বৃদ্ধি পায় এবং তাই এর ভরবেগ বৃদ্ধি পায়। এর মানে হল, যদি আপনি আপনার রোবটে ভর যোগ করেন এবং এটিকে প্রয়োজনের চেয়ে ভারী করেন, তাহলে মোটরগুলি রোবটের বেগ পরিবর্তনে ততটা কার্যকর হবে না! অতএব, মোটরের দক্ষতা সর্বাধিক করতে চাইলে আপনার যতটা সম্ভব হালকা এবং কম উপকরণ ব্যবহার করার চেষ্টা করা উচিত।

অন্যদিকে, খুব দ্রুত হালকা রোবট চালানোও অসুবিধার কারণ হতে পারে। যদি আপনি প্রতিযোগিতার সময় সুনির্দিষ্ট এবং নির্ভুল নড়াচড়া করার চেষ্টা করেন, তাহলে আপনার নড়াচড়ার সময় বেগ কমিয়ে শক্তি ব্যবহার কমাতে হতে পারে।

দুটি সংঘর্ষকারী বস্তুর ভরবেগ তাদের সংঘর্ষের পর কী ঘটবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করে, এই ধারণাটি অন্বেষণ করা যাক। প্রতিযোগিতামূলক প্রকল্প তৈরির সময় এটি বিবেচনা করা একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় কারণ আপনি চান আপনার রোবট যত দ্রুত সম্ভব চলাচল করুক। আপনি রোবটটিতে যতটা সম্ভব উপাদান তৈরি করতে চান যা এটিকে খেলার সময় কৌশল এবং সংগ্রহের জন্য সুবিধা দেবে।

ভরবেগ হল একটি বস্তুর গতির পরিমাণ যা চলমান বস্তুর ভর এবং বেগ দ্বারা নির্ধারিত হয়। সুতরাং, একটি প্রতিযোগিতামূলক রোবট তার সমস্ত উপাদান সহ ভারী হতে পারে এবং যত দ্রুত সম্ভব চলতে পারে। অতএব, এর গতিবেগ খুবই বেশি। এই সময়টাতে আপনাকে বিবেচনা করতে হবে যখন এটি ক্ষেত্রের কিছু অংশ বা অন্যান্য রোবটের সংস্পর্শে আসে তখন কী ঘটে।

এক্সপ্লোরিং ভেলোসিটি অ্যাক্টিভিটি থেকে আপনার টেবিলটি আবার দেখুন। সংঘর্ষের সময় শক্তির স্থানান্তর পরীক্ষা করে তুমি রোবটের জন্য বিভিন্ন বেগ নির্ধারণ করে এবং বলটি আঘাত না করা পর্যন্ত এটিকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার চেষ্টা করেছ। তোমার লক্ষ্য করা উচিত ছিল যে, সংঘর্ষের পর রোবটের জন্য নির্ধারিত উচ্চ বেগ বলটিকে কম বেগের চেয়ে বেশি দূরে ঠেলে দেয়। এটি রোবটের ভরবেগের একটি স্পষ্ট প্রভাব কারণ রোবটের ভর একই ছিল কিন্তু বেগ বৃদ্ধি পেয়েছিল এবং তাই এর ভরবেগ বৃদ্ধি পেয়েছিল।

সেই পরীক্ষা সম্পর্কে বিবেচনা করার মতো গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল বলটি নড়ছিল না। রোবটটির সাথে সংঘর্ষের আগে এর বেগ, ভরবেগ এবং ত্বরণ ছিল সমস্ত শূন্যের সমান। গুরুত্বপূর্ণভাবে, এর ভর সম্ভবত রোবটের ভরের চেয়ে অনেক কম ছিল। সংঘর্ষের পর, এর ত্বরণ এবং তাই এর বেগ এবং ভরবেগ সবই বৃদ্ধি পায়। সংঘর্ষের পর বলের বেগ কত দ্রুত ছিল তা আংশিকভাবে বলের ভরের উপর নির্ভর করে। হালকা বলগুলি ত্বরান্বিত হয় এবং দ্রুত চলে। যদি তোমার ক্লাসে বেশি ভরের বল ব্যবহার করা হয়, তাহলে একটি বোলিং বল কল্পনা করো, বলটি হয়তো সংঘর্ষের পর ধীরে ধীরে সরে গেছে এবং খুব বেশি দূরে নয়।

আবার, প্রতিযোগিতার পরিকল্পনা করার সময় এটি বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ কারণ রোবটের ভরবেগ খুব বেশি হলে তুমি মাঠের কিছু অংশ, তোমার রোবটের কিছু অংশ, অথবা অন্যান্য রোবটের কিছু অংশ ভেঙে ফেলতে পারো। কল্পনা করুন যদি আপনার রোবটের বেগ বেশি থাকে এবং এমন কোনও বস্তুর সাথে ধাক্কা খায় যা আগের কার্যকলাপের বলের মতো গড়িয়ে যেতে পারে না। সংঘর্ষের প্রভাব বল (শক্তি) দ্বারা সেই বস্তুটি ভেঙে যেতে পারত।

শিক্ষক টুলবক্স আইকন শিক্ষক টুলবক্স - সংঘর্ষের আরও ব্যাখ্যা

ভরবেগের উপর বেগের প্রভাব বোঝার আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল ত্বরণ এবং বেগের মধ্যে পার্থক্য। ত্বরণ হলো বেগের পরিবর্তনের হার। পূর্ববর্তী এক্সপ্লোরিং বেগ কার্যকলাপে, ত্বরণ একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় ছিল কারণ সংঘর্ষের আগে বলটি স্থির অবস্থায় ছিল। সুতরাং সংঘর্ষের ফলে সৃষ্ট ত্বরণের কারণেই বলটি তার চূড়ান্ত বেগে পৌঁছায়।
এটি নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্রের সাথে সংযুক্ত: যে কোনও বস্তুর ত্বরণ দুটি চলকের উপর নির্ভরশীল - বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল বলের নেট বা যোগফল এবং বস্তুর ভর। বলের উপর ক্রিয়াশীল নেট বল যুক্তিসঙ্গতভাবে শূন্য ছিল কারণ এটি বিশ্রামে ছিল। রোবট দ্বারা আঘাতের পর এর ত্বরণ ছিল রোবটের বল (ভরবেগ) এবং বলের ভরের পরিমাণের গুণফল। এই কার্যকলাপে ভারী বল (যেমন, বোলিং বল বা বাস্কেটবল) হালকা বলের (যেমন, একটি ফুটবল বল বা একটি বাউন্সি স্ফীত বল) মতো দ্রুত ত্বরান্বিত হত না।

আপনার শিক্ষার আইকন প্রসারিত করুন আপনার শেখার পরিধি বাড়ান - বেসবল

এই কার্যকলাপটিকে অন্যান্য সংঘর্ষের সাথে সম্পর্কিত করার জন্য, শিক্ষার্থীরা বেসবল ব্যাটসম্যানের সুইংয়ের গতি এবং ব্যাটের সাথে সংঘর্ষের পরে বা আঘাত পাওয়ার পরে বেসবলগুলি কত দ্রুত ভ্রমণ করে তা তদন্ত করতে পারে। তাদের ব্যাটের ভর এবং ব্যাটের ভরের (কাঠের বনাম অ্যালুমিনিয়াম) মধ্যে পার্থক্য, সুইং করার সময় এর গতি এবং বল আঘাত করার সময় এর ভরবেগ বিবেচনা করতে বলুন।