আজকের এই আর্টিকেলে আমি আলোচনা করব নিক্ষিপ্ত বস্তুর তরণের নেতিবাচক দিক সম্পর্কে। আরও নির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে, আমরা আলোচনা করব যে কেন একটি নিক্ষিপ্ত বস্তুর তরণ ঋণাত্মক হতে পারে এবং এটির জন্য দায়ী বিভিন্ন কারণ সম্পর্কে। এছাড়াও, আমরা এই নেতিবাচক তরণের সাথে সম্পর্কিত কিছু অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, যেমন আনুভূমিক প্রক্ষেপণ এবং অভিকর্ষের প্রভাব, সেগুলোও আলোচনা করব। এই বিষয়গুলো বুঝতে আমাদের প্রথমে জানতে হবে তরণ কী এবং কেন নিক্ষিপ্ত বস্তুর তরণ ঋণাত্মক হতে পারে। তাই আজকের এই আর্টিকেলে আমরা এই বিষয় গুলো বিস্তারিতভাবে আলোচনা করব।

নিক্ষিপ্ত বস্তুর তরণ কেন ঋণাত্মক?

নিউরনের অবিভাজ্যতার কারণগুলি বোঝার জন্য, প্রথমে আমাদের নিউরনের অনন্য গঠন এবং কার্যকারিতা সম্পর্কে জানতে হবে। নিউরনগুলি হলো বিশেষায়িত কোষ যা আমাদের স্নায়ুতন্ত্র গঠন করে এবং তাদের দুটি প্রধান অংশ রয়েছে: সেল বডি এবং নিউরাইটস। সেল বডি হলো নিউরনের কেন্দ্রীয় অংশ যা নিউক্লিয়াস, সাইটোপ্লাজম এবং অন্যান্য অরগানেল ধারণ করে। নিউরাইটস দীর্ঘ, সিলিন্ডারাকার প্রক্রিয়া যা সেল বডি থেকে প্রসারিত হয় এবং দুটি প্রকারের হয়: অ্যাক্সন এবং ডেনড্রাইট। অ্যাক্সনগুলি দীর্ঘ, একক প্রক্রিয়া যা নিউরনের সংকেতগুলি অন্যান্য নিউরন বা লক্ষ্য কোষে প্রেরণ করে। অন্যদিকে, ডেনড্রাইটগুলি শাখাযুক্ত প্রক্রিয়া যা অন্যান্য নিউরন থেকে অ্যাক্সনের সংকেতগুলি গ্রহণ করে এবং সেগুলিকে সেল বডিে প্রেরণ করে।

নিউরনগুলি সাধারণত তাদের জীবনকাল ধরে অবিভাজিত থাকে, যা আমাদের স্নায়ুতন্ত্রের স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে সাহায্য করে। তবে কিছু নির্দিষ্ট অঞ্চলে, যেমন হিপোক্যাম্পাস, কিছু নিউরোজেনেসিস বা নতুন নিউরন উৎপাদন ঘটে। তবে এই প্রক্রিয়াটি সীমিত এবং প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কের মধ্যে কেবলমাত্র কয়েকটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে ঘটে।

আনুভূমিক প্রক্ষেপণ

নিউরনের অবিভাজ্যতার কারণগুলি বোঝার জন্য, প্রথমে আমাদের নিউরনের অনন্য গঠন এবং কার্যকারিতা সম্পর্কে জানতে হবে। নিউরনগুলি হলো বিশেষায়িত কোষ যা আমাদের স্নায়ুতন্ত্র গঠন করে এবং তাদের দুটি প্রধান অংশ রয়েছে: সেল বডি এবং নিউরাইটস। সেল বডি হলো নিউরনের কেন্দ্রীয় অংশ যা নিউক্লিয়াস, সাইটোপ্লাজম এবং অন্যান্য অরগানেল ধারণ করে। নিউরাইটস দীর্ঘ, সিলিন্ডারাকার প্রক্রিয়া যা সেল বডি থেকে প্রসারিত হয় এবং দুটি প্রকারের হয়: অ্যাক্সন এবং ডেনড্রাইট। অ্যাক্সনগুলি দীর্ঘ, একক প্রক্রিয়া যা নিউরনের সংকেতগুলি অন্যান্য নিউরন বা লক্ষ্য কোষে প্রেরণ করে। অন্যদিকে, ডেনড্রাইটগুলি শাখাযুক্ত প্রক্রিয়া যা অন্যান্য নিউরন থেকে অ্যাক্সনের সংকেতগুলি গ্রহণ করে এবং সেগুলিকে সেল বডিে প্রেরণ করে।

নিউরনগুলি সাধারণত তাদের জীবনকাল ধরে অবিভাজিত থাকে, যা আমাদের স্নায়ুতন্ত্রের স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে সাহায্য করে। তবে কিছু নির্দিষ্ট অঞ্চলে, যেমন হিপোক্যাম্পাস, কিছু নিউরোজেনেসিস বা নতুন নিউরন উৎপাদন ঘটে। তবে এই প্রক্রিয়াটি সীমিত এবং প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্কের মধ্যে কেবলমাত্র কয়েকটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে ঘটে।

অনুভূমিক প্রক্ষেপণে অভিকর্ষের প্রভাব

পৃথিবীর পৃষ্ঠদেশের সমান্তরালে ছোঁড়া কোনো বস্তুর উপর অভিকর্ষজ ত্বরণের প্রভাব অনুভূমিক প্রক্ষেপণে লক্ষ করা যায়। যখন একটি বস্তু অনুভূমিকভাবে ছোঁড়া হয়, তখন এর উপর অভিকর্ষজ ত্বরণ ক্রমাগতভাবে কাজ করে, যা বস্তুর উল্লম্ব গতিপথকে নিচের দিকে বাঁকিয়ে দেয়। অর্থাৎ, বস্তুটি নিচের দিকে পড়ার পাশাপাশি সমান্তরালেও এগিয়ে যায়। বস্তুর তরণ নির্ভর করে এর আদি গতিবেগ এবং উচ্চতার উপর।

যদি বস্তুর আদি গতিবেগ বেশি হয়, তবে এটি বেশি দূরত্বে পৌঁছাবে কারণ এর আনুভূমিক গতিবেগ অভিকর্ষজ ত্বরণের প্রভাবকে কাটিয়ে উঠবে। অন্যদিকে, যদি বস্তুর আদি গতিবেগ কম হয়, তবে এটি কম দূরত্বে পৌঁছাবে কারণ অভিকর্ষজ ত্বরণের প্রভাব এর আনুভূমিক গতিবেগকে দ্রুত কমিয়ে দেবে।

এছাড়াও, বস্তুর তরণ উচ্চতা দ্বারাও প্রভাবিত হয়। যদি বস্তু উচ্চতা থেকে ছোঁড়া হয়, তবে এর কাছে অভিকর্ষজ ত্বরণের প্রভাব কমাতে বেশি সময় থাকবে, যার ফলে এটি বেশি দূরত্বে পৌঁছাবে। অন্যদিকে, যদি বস্তু নিচু উচ্চতা থেকে ছোঁড়া হয়, তবে এর কাছে অভিকর্ষজ ত্বরণের প্রভাব কমাতে কম সময় থাকবে, যার ফলে এটি কম দূরত্বে পৌঁছাবে।

অনুভূমিক প্রক্ষেপণের সময়কাল

আমরা জানি, অনুভূমিক প্রক্ষেপণে একটি বস্তু প্রক্ষিপ্ত হওয়ার পরে তার গতিশীলতা দুটি ভাগে বিভক্ত হয় – আনুভূমিক দিক ও উল্লম্ব দিকের গতি। আনুভূমিক দিকের গতির কারণে বস্তুটি আনুভূমিকভাবে সরলরেখায় গতিশীল থাকে। আর উল্লম্ব দিকের গতির কারণে বস্তুটি অনুভূমিকের সাথে লম্বভাবে উপরের দিকে ওঠে এবং নিচের দিকে পড়ে।

আমরা এখানে অনুভূমিকে x-অক্ষ এবং উল্লম্বকে y-অক্ষ ধরবো। x-অক্ষ বরাবর বস্তুর গতিবেগ অপরিবর্তিত থাকে, অর্থাৎ vx = u। আর y-অক্ষ বরাবর বস্তুর গতিশীলতা সমবরণ গতি। সুতরাং, vy = u – gt, যেখানে t হলো সময়।

বস্তুটি যখন সর্বোচ্চ উচ্চতায় পৌঁছায়, তখন তার উল্লম্ব দিকের গতিবেগ হয় শূন্য। অর্থাৎ, vy = 0। তাই, u – gt = 0 হওয়ার কারণে, t = u/g। এই সময়টিকে বস্তুর তরণ ঋণাত্মক হওয়া পর্যন্ত সময়কাল বলা হয়।

তারপর, বস্তুটি যখন আবার প্রক্ষেপণের উচ্চতায় নেমে আসে, তখন তার উল্লম্ব দিকের গতিবেগ হয় -u। তখন, vy = -u – gt হওয়ার কারণে, t = 2u/g। এই সময়টিকে বস্তুর তরণ ঋণাত্মক হওয়ার পর থেকে আবার প্রক্ষেপণের উচ্চতায় ফিরে আসা পর্যন্ত সময়কাল বলা হয়।

তাই, অনুভূমিক প্রক্ষেপণে একটি বস্তুর তরণ ঋণাত্মক হওয়ার সময়কাল হলো u/g।

তরণ কাকে বলে?

বলবিজ্ঞানের পরিভাষায়, তরণ হলো কোনো বস্তুর তরলে চলাচলের ক্ষেত্রে অনুভব করা প্রতিরোধের পরিমাণ। এটি একটি দিকনির্দেশহীন বল যা বস্তুর গতির বিপরীত দিকে প্রয়োগ হয়। যখন কোনো বস্তু তরলে গতিশীল হয়, তরলটি বস্তুর চারপাশে ঘূর্ণন করতে থাকে। এই ঘূর্ণন বস্তুর গতির বিরোধিতা করে এবং এই প্রতিরোধকেই তরণ বলা হয়।

তরণের পরিমাণ নির্ভর করে বেশ কয়েকটি কারণের উপর, যেমন- বস্তুর আকার, বস্তুর আকৃতি, তরলের ঘনত্ব এবং বস্তুর বেগ। বস্তুর আকার বড় হলে তরণ বেশি হবে, কারণ বড় আকারের বস্তুর চারপাশে তরলকে সরিয়ে নিতে বেশি শক্তি লাগে। একইভাবে, বস্তুর আকৃতিও তরণের পরিমাণকে প্রভাবিত করে। আকৃতি যত অনিয়মিত হবে, তরণ তত বেশি হবে, কারণ অনিয়মিত আকৃতির বস্তুর চারপাশে তরলকে সরিয়ে নিতে বেশি কষ্ট হয়। তরলের ঘনত্বও তরণের পরিমাণকে প্রভাবিত করে। ঘনত্ব যত বেশি হবে, তরণ তত বেশি হবে, কারণ ঘন তরলকে সরিয়ে নিতে বেশি শক্তি লাগে। অবশেষে, বস্তুর বেগও তরণের পরিমাণকে প্রভাবিত করে। বেগ যত বেশি হবে, তরণ তত বেশি হবে, কারণ বেশি বেগে গতিশীল বস্তুর চারপাশে তরলকে সরিয়ে নিতে বেশি শক্তি লাগে।

ঋণাত্মক তরণের কারণ

কিছু কারণ আছে যার কারণে নিক্ষিপ্ত বস্তুর তরণ ঋণাত্মক হতে পারে। একটি কারণ হলো বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে বেশি হওয়া। যখন একটি বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে বেশি হয়, তখন বস্তুটি পানিতে তলিয়ে যায়। এর কারণ হলো বস্তুর ওজন পানির দ্বারা প্রদত্ত উদ্বায়ী বলের চেয়ে বেশি।

ঋণাত্মক তরণের আরেকটি কারণ হলো বস্তুর আকার। যখন একটি বস্তুর আকার বড় হয়, তখন বস্তুটি পানিতে তলিয়ে যায়। এর কারণ হলো বস্তুর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল পানির দ্বারা প্রদত্ত উদ্বায়ী বলের চেয়ে ছোট।

অবশেষে, ঋণাত্মক তরণের একটি কারণ হতে পারে বস্তুর উপস্থিতি। যখন একটি বস্তুর উপস্থিতি অসমতল হয়, তখন বস্তুটি পানিতে তলিয়ে যায়। এর কারণ হলো বস্তুর উপস্থিতির কারণে পানির দ্বারা প্রদত্ত উদ্বায়ী বল অসমতল হয়।