সাধারণ তুলা যন্ত্র

Submitted by arpita pramanik on Tue, 03/20/2018 - 13:09

সাধারণ তুলা যন্ত্র (Common Balance)

সাধারণ তুলাযন্ত্রের সাহায্যে কোনো বস্তুর ভর পরিমাপ করা হয় । মুদির দোকানে পণ্য-সামগ্রী মাপার জন্য যে দাঁড়িপাল্লা ব্যবহার করা হয়ে থাকে সেগুলিই সাধারণ তুলাযন্ত্রের উদাহরণ । বর্তমানে অবশ্য ইলেক্ট্রনিক মাপ যন্ত্রের ব্যবহার ক্রমশঃ বৃদ্ধি হচ্ছে । 

সাধারণ তুলা যন্ত্রের ভর পরিমাপের নীতি : তুলাযন্ত্রকে নির্ভুল করে বাম দিকের তুলাপাত্রে পরিমেয় বস্তু এবং ডানদিকের তুলাপাত্রে প্রয়োজনীয় balance বাটখারা রাখা হয় । AB তুলাদণ্ডের A ও B বিন্দুতে বস্তু ও বাটখারার ওজন ক্রিয়াশীল, আর O হল তুলাদণ্ডের আলম্ব । তুলাদণ্ড অনুভূমিক হলে বলবিদ্যার সূত্রানুসারে বস্তুর ওজন x AO = বাটখারার ওজন x BO । যেহেতু AO = BO, এতএব বস্তুর ওজন = বাটখারার ওজন । অর্থাৎ, বস্তুর ভর = বাটখারার ভর । বাটখারার ওপর লেখা ওজন সংখ্যা পাঠ করে বস্তুর ওজন প্রকাশ করা হয় ।

ভালো তুলাযন্ত্রের বৈশিষ্ট্য সমূহ :

(1) তুলাযন্ত্রটি সুবেদী হবে অর্থাৎ, তুলাযন্ত্রটি দুই তুলা পাত্রে রাখা ভরের সূক্ষ্ম পার্থক্য নির্দেশ করতে সমর্থ হবে । তুলাযন্ত্রকে সুবেদী করা যায় –

(a) তুলাদন্ডকে লম্বা ও হালকা করে ।

(b) তুলা পাত্র গুলিকে হালকা করে ।

(c) তুলাদন্ডের আলম্ব ও ভারকেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব কম করে এবং

(d) সূচক লম্বা করে ।

(2) তুলাযন্ত্রটি নির্ভুল হবে অর্থাৎ, তুলাপাত্র দুটি খালি থাকা অবস্থায় তুলাদন্ডটি অনুভূমিক হবে ।

(3) তুলাযন্ত্রটি সুস্থিত হবে অর্থাৎ, ভর পরিমাপের সময়, তুলাদন্ড দুলতে শুরু করলে দ্রুত স্থির হবে ।

(4) তুলাযন্ত্রটি দৃঢ় হবে অর্থাৎ, যন্ত্রের বিভিন্ন অংশ মজবুত হবে ।

সাধারণ তুলাযন্ত্রে ভর পরিমাপের জন্য একটি আলাদা বাক্সে বাটখারা রাখা থাকে । বাটখারা গুলির ভর 1 : 2 : 2 : 5 এই অনুপাতে রাখা হয় । ফলে নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে যে-কোনো ভর সবচেয়ে কম সংখ্যক বাটখারা ব্যবহার করে পরিমাপ করা সম্ভব হয় ।

একটি সাধারণ তুলাযন্ত্রের তুলাদণ্ডের দুই বাহুর দৈর্ঘ্য সমান, কিন্তু তুলাপাত্র দুটির ভর আলাদা । এরকম সাধারণ তুলাযন্ত্রের সাহায্যে কোনো বস্তুর সঠিক ভর কীভাবে নির্ণয় করা হয় ?

ধরা যাক তুলাযন্ত্রটির বাম ও ডানদিকের ভর যথাক্রমে M1 ও M2 এবং বস্তুর প্রকৃত ভর m । বস্তুটিকে বাম পাত্রে রেখে, ডান পাত্রে m1 ভরের বাটখারা চাপালে তুলাদণ্ড অনুভূমিক হয় ।

[tex] \therefore {M_1} + m = {M_2} + {m_1}[/tex]      ......(1)

আবার বস্তুটিকে ডান পাত্রে রাখলে, এবং বাম পাত্রে m2 ভরের বাটখারা চাপালে তুলাদণ্ড অনুভূমিক হয় । 

[tex]\therefore {M_1} + {m_2} = {M_2} + m[/tex]      ......(2)

(1) নং -  (2) নং করে পাওয়া যায়, [tex]m - {m_2} = {m_1} - m[/tex]

বা [tex]2m = {m_1} + {m_2}[/tex]

বা [tex]m = \frac{{{m_1} + {m_2}}}{2}[/tex]

একটি সাধারণ তুলাযন্ত্রের তুলাদণ্ডের দুই বাহুর দৈর্ঘ্য অসমান, কিন্তু তুলাপাত্র দুটির ভর সমান । এরকম সাধারণ তুলাযন্ত্রের সাহায্যে কোনো বস্তুর সঠিক ভর কীভাবে নির্ণয় করা হয় ?

ধরা যাক তুলাযন্ত্রটির বামদিক ও ডানদিকের বাহুর দৈর্ঘ্য যথাক্রমে x ও y এবং বস্তুর প্রকৃত ভর m  ।

বস্তুটিকে বাম পাত্রে রাখলে এবং ডানপাত্রে m1 ভরের বাটখারা চাপালে তুলাদণ্ড অনুভূমিক হয় । ওই স্থানের অভিকর্ষজ ত্বরণ g হলে,

[tex]mxg = {m_1}yg[/tex]                      .....(1)

আবার বস্তুটিকে ডানপাত্রে রাখলে এবং বামপাত্রে m2 ভরের বাটখারা চাপালে তুলাদণ্ড অনুভূমিক হয় ।

[tex]\therefore {m_2}xg = myg[/tex]        .......(2)

(1) নং ÷ (2) নং করে পাওয়া যায়,

[tex]\frac{{mxg}}{{{m_2}xg}} = \frac{{{m_1}yg}}{{myg}}[/tex] 

বা, [tex]\frac{m}{{{m_2}}} = \frac{{{m_1}}}{m}[/tex]

বা, [tex]{m^2} = {m_1}{m_2}[/tex]      বা, [tex]m = \sqrt {{m_1}{m_2}} [/tex]  

*****

Comments

Related Items

ক্ষারক ও ক্ষারকের ধর্ম

ক্ষারকের গুলি হল---ক্ষারকের জলীয় দ্রবণ নির্দেশকের (Indicators) বর্ণ পরিবর্তন করে । যেমন ক্ষারকের জলীয় দ্রবণ লাল লিটমাসকে নীল করে । ক্ষারকের সঙ্গে অ্যাসিডের বিক্রিয়ায় লবণ এবং জল উৎপন্ন হয় ।

অ্যাসিড ও অ্যাসিডের ধর্ম

সব অ্যাসিড কমবেশি অম্ল স্বাদ যুক্ত । লেবু, আমলকি, তেতুল, টক দই প্রভৃতিতে অ্যাসিড আছে । সেই জন্য এদের স্বাদ অম্ল যুক্ত । অ্যাসিড নির্দেশকের (Indicators) বর্ন পরিবর্তন করে । অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ নীল লিটমাসকে লাল করে এবং মিথাইল অরেঞ্জ এর রং কমলা থেকে লাল বর্ণে পরিণত করে । এর দ্বারা অ্যাসিডকে সনাক্ত করা হয় ।

বল এবং বলের পরিমাপ

নিউটনের প্রথম গতিসূত্র থেকে আমরা বলের সংজ্ঞা পাই । এই সূত্র থেকে বোঝা যায় কোন বস্তুর উপর বাইরে থেকে কিছু প্রয়োগ করলে তবেই বস্তুটির অচল বা সচল অবস্থার পরিবর্তন হয় । কোন জড় বস্তু জাড্য ধর্মের জন্য নিজে থেকে নিজের অচল বা সচল অবস্থার পরিবর্তন করতে পারে না ।

পদার্থের জাড্য ধর্ম (Inertia of Matter)

জড়বস্তু যে ধর্মের জন্য নিজের স্থিতিশীল বা গতিশীল অবস্থার পরিবর্তনে বাধা দেয় বা জড়বস্তু যে ধর্মের জন্য নিজে যে অবস্থায় থাকে সেই অবস্থায় থাকতে চায় সেই ধর্মকে পদার্থের জাড্য ধর্ম বা জড়তা (Inertia) বলে । এজন্য নিউটনের প্রথম গতিসূত্রকে জাড্যের সূত্র ( Law of Inertia) বলে।

নিউটনের গতিসূত্র

বিখ্যাত বিজ্ঞানী স্যার আইজ্যাক নিউটন (Sir Isaac Newton) বস্তুর গতি সম্পর্কে তিনটি মূল্যবান সূত্র আবিষ্কার করেন । এই সূত্র নিউটনের গতিসূত্র নামে পরিচিত । দার্থবিদ্যা (Physics)এবং কারিগরি বিদ্যার অনেক সমস্যার সমাধান সম্ভব হয়েছে নিউটনের গতিসূত্র দ্বারা