হুকের সূত্র ক্যালকুলেটর (পুনরুদ্ধার বল)
লেখক: Thierno Sadou Diallo — পদ্ধতি • সর্বশেষ যাচাই: ১১/১০/২০২৬
হুকের সূত্র একটি স্প্রিংয়ের পুনরুদ্ধার বল F = k × x থেকে দেয়, যেখানে k হলো স্প্রিংয়ের কঠোরতা (N/m-এ) এবং x হলো তার প্রসারণ (m-এ)। 200 N/m কঠোরতার একটি স্প্রিং 5 সেমি প্রসারিত করলে, পুনরুদ্ধার বল হয় 10 N।
ব্যাখ্যা
হুকের সূত্র একটি স্প্রিংয়ের ইলাস্টিক আচরণ বর্ণনা করে: তার ইলাস্টিক সীমার মধ্যে (কোনো স্থায়ী বিকৃতির আগে), এটি যে পুনরুদ্ধার বল তৈরি করে তা তার বিশ্রামের অবস্থান থেকে কতটা প্রসারিত বা সংকুচিত হয়েছে তার সরাসরি অনুপাতে থাকে। এই সমানুপাতিক ধ্রুবক, k, কে স্প্রিংয়ের কঠোরতা (বা স্প্রিং ধ্রুবক) বলা হয়, যা নিউটন প্রতি মিটারে (N/m) প্রকাশ করা হয়: k যত বেশি হবে, স্প্রিং তত বেশি "কঠোর" হবে এবং স্থানান্তরের বিরুদ্ধে তত বেশি প্রতিরোধ করবে। এই ক্যালকুলেটর সেন্টিমিটারে প্রবেশ করা প্রসারণকে (সাধারণ স্প্রিংয়ের জন্য সবচেয়ে ব্যবহারিক একক) সূত্র প্রয়োগের আগে মিটারে রূপান্তরিত করে, যা কঠোরতার নিউটন প্রতি মিটারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ SI একক। এই সূত্র শুধুমাত্র স্প্রিংয়ের ইলাস্টিক সীমার মধ্যেই প্রযোজ্য: একটি নির্দিষ্ট প্রসারণের (প্রতিটি স্প্রিংয়ের বিশেষ ইলাস্টিক সীমা) বাইরে, এই সম্পর্কটি রেখিক থাকে না এবং স্প্রিং স্থায়ীভাবে বিকৃত হতে পারে। ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স হিসাবের এই গ্রুপে আমাদের গতিশক্তি ক্যালকুলেটর-ও অন্তর্ভুক্ত। প্রসারণকে বিভিন্ন এককে রূপান্তর করতে, আমাদের দৈর্ঘ্য রূপান্তর ক্যালকুলেটর দেখুন।
উদাহরণ: 200 N/m কঠোরতার স্প্রিং, 5 সেমি প্রসারিত
ইনপুট তথ্য
কঠোরতা: 200 N/m। প্রসারণ: 5 সেমি।
হিসাব
বল = কঠোরতা × প্রসারণ = 200 × (5 ÷ 100) = 200 × 0.05 = 10।
ফলাফল
এই স্প্রিংয়ের পুনরুদ্ধার বল 10 N।
সাধারণ জিজ্ঞাসা
কঠোরতা k শারীরিকভাবে কী প্রতিনিধিত্ব করে?
কঠোরতা k স্প্রিংয়ের বিকৃতির প্রতিরোধ পরিমাপ করে: বেশি কঠোরতার একটি স্প্রিংয়ের কম কঠোরতার স্প্রিংয়ের সমান প্রসারণ পাওয়ার জন্য বেশি বল প্রয়োজন। এটি উপকরণ, তারের ব্যাস এবং স্প্রিংয়ের জ্যামিতির উপর নির্ভর করে — এটি প্রতিটি স্প্রিংয়ের জন্য একটি বিশেষ গুণ, যা সাধারণত প্রস্তুতকারক দ্বারা প্রদান করা হয় বা পরীক্ষামূলকভাবে পরিমাপ করা হয় (প্রসারণের সাপেক্ষে বলের গ্রাফ তৈরি করে)।
এই সূত্র কি কোনো প্রসারণে কাজ করে?
না, শুধুমাত্র স্প্রিংয়ের ইলাস্টিক সীমার মধ্যে, যেখানে বিকৃতি প্রত্যাবর্তনযোগ্য থাকে (বল সরিয়ে নেওয়ার পর স্প্রিং তার মূল আকৃতিতে ফিরে আসে)। প্রতিটি স্প্রিংয়ের বিশেষ ইলাস্টিক সীমার বাইরে, এই সম্পর্কটি রেখিক থাকে না এবং স্থায়ী বিকৃতি ঘটতে পারে — এই ক্যালকুলেটর ধরে নেয় যে প্রবেশ করা প্রসারণ এই ইলাস্টিক সীমার মধ্যে থাকে।
হুকের সূত্র কি সংকোচনেও কাজ করে?
হ্যাঁ, একই সূত্র F = k × x প্রযোজ্য, স্প্রিং প্রসারিত হোক (ধনাত্মক প্রসারণ) বা সংকুচিত হোক (বিশ্রামের অবস্থান থেকে ছোট করা), যতক্ষণ বিকৃতি স্প্রিংয়ের ইলাস্টিক সীমার মধ্যে থাকে। এই ক্যালকুলেটর প্রসারণ এবং সংকোচন দুটোকেই একই রকমভাবে, পরম মূল্যে, পরিচালনা করে।