পদার্থবিজ্ঞানে “কাজ” এমন একটি পরিমাপ যা বলে দেয় কোনো বল প্রয়োগে একটি বস্তুকে নির্দিষ্ট দূরত্বে সরাতে কত শক্তি ব্যয় হয়েছে। কাজের পরিমাণ নির্ভর করে বলের মান এবং বলের অভিমুখে বস্তুটির সরণের উপর। কাজ ও শক্তি পরস্পর সম্পর্কিত, তাই তাদের এস.আই. এককও একই। নিচে কাজ ও এর একক সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য দেওয়া হলো—

• কাজের সংজ্ঞা: যখন কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করা হয় এবং বস্তুটি সেই বলের অভিমুখে কিছু দূরত্ব অতিক্রম করে, তখন কাজ সম্পাদিত হয়।

• কাজের সূত্র:
  কাজ (W) = বল (F) × সরণ (S)
  অর্থাৎ, $W = F × S$

• একক নির্ণয়: বলের একক হলো নিউটন (N) এবং সরণের একক হলো মিটার (m)।
  তাই, কাজের একক = নিউটন × মিটার = জুল (J)

• ১ জুলের সংজ্ঞা: যদি ১ নিউটন বল প্রয়োগে কোনো বস্তুকে বলের অভিমুখে ১ মিটার সরানো যায়, তবে সম্পাদিত কাজের পরিমাণ হবে ১ জুল।

• গাণিতিকভাবে: ১ জুল = ১ নিউটন × ১ মিটার = ১ N·m

• জুল নামকরণ: কাজ ও শক্তির এই এককের নামকরণ করা হয়েছে ইংরেজ পদার্থবিদ জেমস প্রেসকট জুল (James Prescott Joule)-এর নামানুসারে। তিনি ১৮১৮ সালে জন্মগ্রহণ করেন এবং ১৮৮৯ সালে মৃত্যুবরণ করেন।

• জুলের অন্যান্য ব্যবহার: শুধু কাজ নয়, শক্তি (Energy) এবং তাপ (Heat)-এর ক্ষেত্রেও জুল একক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

• সম্পর্কিত এককসমূহ:

  • ১ কিলোজুল (kJ) = ১০০০ জুল

  • ১ মেগাজুল (MJ) = ১০⁶ জুল

• প্রয়োগ:

  • বিদ্যুৎশক্তি, যান্ত্রিক কাজ, এবং তাপশক্তি মাপার ক্ষেত্রে জুল ব্যবহৃত হয়।

  • উদাহরণস্বরূপ, কোনো বৈদ্যুতিক যন্ত্র ১ সেকেন্ডে ১ ওয়াট শক্তি ব্যবহার করলে, তা ১ জুল কাজ সম্পাদন করে।

সুতরাং, জুল হলো কাজ এবং শক্তির এস.আই. একক, যা শক্তির ব্যবহারের একটি মৌলিক ও সর্বজনস্বীকৃত পরিমাপ একক।

পরিবাহিতা (Conductance) হলো কোনো পরিবাহীর এমন একটি ধর্ম, যার দ্বারা এটি তড়িৎ প্রবাহকে চলাচলের সুযোগ দেয়। অর্থাৎ, কোনো নির্দিষ্ট বিভব পার্থক্যে কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে যত বেশি তড়িৎ প্রবাহিত হয়, তার পরিবাহিতা তত বেশি হয়। এটি মূলত রোধের বিপরীত ধর্ম।

• স্থির তাপমাত্রায় কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্য (V) প্রয়োগ করলে এর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ (I) ঘটে।

• ওহমের সূত্র অনুযায়ী, I ∝ V, অর্থাৎ V এবং I পরস্পরের সমানুপাতিক।

• সমানুপাতিক ধ্রুবক হিসেবে যদি G ধরা হয়, তবে
  I = GV, যেখানে G = পরিবাহিতা (Conductance)।

• পরিবাহিতার একক হলো সিমেন্স (Siemens), প্রতীক S।
  অর্থাৎ, ১ S = ১ Ω⁻¹ (রোধের বিপরীত একক)।

• পরিবাহিতা ও রোধের মধ্যে সম্পর্ক হলো:
  G = 1/R এবং R = 1/G।

• একই বিভব পার্থক্যে যে পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বেশি তড়িৎ প্রবাহিত হয়, তার পরিবাহিতা বেশি; আর যে পরিবাহীতে তড়িৎ প্রবাহ কম, তার রোধ বেশি।

• পরিবাহিতার মান নির্ভর করে—
  ১। পদার্থের প্রকৃতি (ধাতব বা অধাতব)
  ২। তাপমাত্রা
  ৩। আকৃতি ও দৈর্ঘ্য-এর উপর।

• তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে সাধারণত ধাতুর তড়িৎ পরিবাহিতা হ্রাস পায়, কারণ তাপ বৃদ্ধি অণুর কম্পন বাড়িয়ে ইলেকট্রনের চলাচলে বাধা সৃষ্টি করে।

• রূপা (Silver) হলো সর্বোত্তম পরিবাহী, যার পরিবাহিতা সবচেয়ে বেশি।

• অপরদিকে জার্মেনিয়াম ও সিলিকন সাধারণ তাপমাত্রায় খুবই কম পরিবাহী, কারণ এগুলো অর্ধপরিবাহী (Semiconductor) পদার্থ।

শব্দের তীব্রতা বোঝাতে ব্যবহৃত হয় এমন একটি নির্দিষ্ট একক হলো ডেসিবেল (dB)। এটি শব্দের জোর বা শক্তি প্রকাশের একটি আপেক্ষিক পরিমাপ, যা মানুষের শ্রবণ ক্ষমতার সীমার সঙ্গে তুলনা করে নির্ধারিত হয়। নিচে শব্দের তীব্রতা ও এর একক সম্পর্কিত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়গুলো তুলে ধরা হলো।

• ডেসিবেল (dB) হলো শব্দের তীব্রতা বা শব্দচাপ পরিমাপের একক। এটি একটি লগারিদমিক একক, অর্থাৎ শব্দের তীব্রতা বৃদ্ধি পেলে ডেসিবেল মান দ্রুতগতিতে বাড়ে।

• শব্দের তীব্রতা নির্ণয় করা হয় সূত্র L = 10 log₁₀ (I/I₀) দ্বারা, যেখানে L হলো শব্দের তীব্রতা (dB), I হলো প্রকৃত শব্দতীব্রতা এবং I₀ হলো শ্রবণসীমায় সর্বনিম্ন তীব্রতা (সাধারণত 10⁻¹² W/m²)।

• মানুষের কানে শোনা যায় এমন শব্দের তীব্রতার সীমা প্রায় 0 dB থেকে 140 dB পর্যন্ত। এর নিচে শব্দ শোনা যায় না, আর এর উপরে শব্দ বিপজ্জনক হয়ে ওঠে।

• 0 dB মানে সম্পূর্ণ নীরবতা নয়; এটি শুধু মানুষের কানে শোনা যায় এমন সবচেয়ে ক্ষীণ শব্দের তীব্রতা নির্দেশ করে।

• 60–70 dB তীব্রতার শব্দকে সাধারণ কথোপকথনের সমান ধরা হয়। 90 dB বা তার বেশি তীব্রতার শব্দ দীর্ঘক্ষণ শুনলে কানের ক্ষতি হতে পারে।

• বিভিন্ন শব্দের তীব্রতা উদাহরণস্বরূপ:
– পাতা ঝরার শব্দ: প্রায় 10 dB
– সাধারণ কথোপকথন: প্রায় 60 dB
– মোটরগাড়ির হর্ণ: 90–100 dB
– জেট বিমানের ইঞ্জিন: 120–140 dB

• অন্যদিকে, Hz (হার্টজ) এককটি শব্দের কম্পাঙ্ক বা ফ্রিকোয়েন্সি মাপার জন্য ব্যবহৃত হয়, যা প্রতি সেকেন্ডে কতবার কম্পন হচ্ছে তা বোঝায়। তাই এটি শব্দের তীব্রতার একক নয়।

• Ꞷm⁻² (ওয়াট প্রতি বর্গমিটার) হলো শব্দশক্তির ঘনত্ব বা প্রকৃত তীব্রতার একক, কিন্তু দৈনন্দিন ব্যবহারে মানুষের শ্রবণ অনুভূতির সঙ্গে মিলিয়ে তুলনামূলকভাবে dB ব্যবহার করা হয়।

• শব্দের তীব্রতা ও কম্পাঙ্কের পার্থক্য বোঝা গুরুত্বপূর্ণ: কম্পাঙ্ক শব্দের উচ্চতা (pitch) নির্ধারণ করে, আর তীব্রতা নির্ধারণ করে শব্দের জোর (loudness)।

• মানুষের কানে তীব্র শব্দ বেশি সময় পড়লে কানের পর্দা ক্ষতিগ্রস্ত হয়, ফলে শ্রবণশক্তি কমে যেতে পারে। তাই 85 dB-এর উপরের শব্দে দীর্ঘ সময় থাকা ক্ষতিকর বলে বিবেচিত।

সব মিলিয়ে বলা যায়, শব্দের শক্তি বা জোর পরিমাপের একক হলো ডেসিবেল (dB), যা শ্রবণ নিরাপত্তা, শব্দদূষণ নিয়ন্ত্রণ এবং শব্দপ্রযুক্তি বিশ্লেষণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।