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।

বলের একক নির্ধারণ করা হয়েছে ইংরেজ বিজ্ঞানী স্যার আইজ্যাক নিউটনের নামে। বলের মাধ্যমে কোনো বস্তুর গতিবেগ পরিবর্তন বা স্থান পরিবর্তন ঘটে। এটি পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক রাশি যা বস্তুর গতি নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। বলের মান ও দিক—দুটিই নির্ধারক, তাই এটি একটি ভেক্টর রাশি। নিচে বল ও তার একক সম্পর্কিত গুরুত্বপূর্ণ তথ্যগুলো তুলে ধরা হলো।

• বলের সংজ্ঞা: বল হলো এমন একটি ভৌত রাশি যা কোনো বস্তুকে ত্বরিত করে বা তার অবস্থান পরিবর্তন ঘটায়।

• বলের সূত্র: বল = ভর × ত্বরণ (F = m × a)

• বলের একক: বলের এসআই একক হলো নিউটন (N)।

• এক নিউটন বলের অর্থ: যদি ১ কেজি ভরের বস্তুকে ১ মিটার/সেকেন্ড² ত্বরণ দিতে হয়, তবে প্রয়োগিত বলের মান হবে ১ নিউটন।

• CGS একক: বলের CGS একক হলো ডাইন (dyne)। ১ নিউটন = ১০⁵ ডাইন।

• এককের উৎস: বলের এসআই এককটি স্যার আইজ্যাক নিউটনের নামানুসারে নির্ধারণ করা হয়, কারণ তিনিই প্রথম নিউটনের গতিসূত্রের মাধ্যমে বল, ভর, ও ত্বরণের সম্পর্ক প্রকাশ করেন।

• সম্পর্কিত এককগুলো:

  • জুল (Joule): শক্তি ও কাজের একক।

  • অশ্বশক্তি (Horsepower): ক্ষমতার একক, যা কাজ সম্পাদনের হার নির্দেশ করে।

  • ক্যালরি (Calorie): তাপের একক, যা তাপশক্তির পরিমাপে ব্যবহৃত হয়।

• বলের ধরণ: বলের নানা প্রকার রয়েছে—যেমন মাধ্যাকর্ষণ বল, ঘর্ষণ বল, চৌম্বক বল, বৈদ্যুতিক বল ইত্যাদি।

• প্রয়োগক্ষেত্র: বলের ধারণা প্রকৌশল, যন্ত্রবিজ্ঞান, জ্যোতির্বিজ্ঞানসহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

• প্রাকৃতিক উদাহরণ: পৃথিবী সূর্যের চারপাশে ঘোরে মাধ্যাকর্ষণ বলের কারণে; কোনো বস্তু নিচে পড়ে এই বলের প্রভাবে; গাড়ি চলতে ঘর্ষণ বলের ভূমিকা থাকে।

সবশেষে বলা যায়, বল পদার্থবিজ্ঞানের এমন একটি মৌলিক রাশি যা বস্তুর গতি ও শক্তির সম্পর্ক নির্ধারণ করে, আর এর আন্তর্জাতিক একক হলো নিউটন (N)।