বিভব শক্তি কাকে বলে?
বিভব শক্তি হলো কোনো বস্তুর অবস্থান বা অবস্থার কারণে সঞ্চিত শক্তি। অর্থাৎ, কোনো বস্তুকে যদি এমন কোনো অবস্থানে রাখা হয়, যেখানে তা থেকে কাজ করার ক্ষমতা অর্জন করে, তখন তার মধ্যে যে শক্তি সঞ্চিত থাকে, সেটিকেই বিভব শক্তি (Potential Energy) বলা হয়। উদাহরণস্বরূপ, কোনো পাথরকে মাটি থেকে নির্দিষ্ট উচ্চতায় তোলা হলে, সেটির মধ্যে বিভব শক্তি সৃষ্টি হয়; কারণ সেটি নিচে পড়লে কাজ করতে পারে।
বিস্তারিত বিশ্লেষণ ও তথ্য উপাত্ত
বিভব শক্তির মৌলিক ধারণা
বিভব শক্তি হলো সংরক্ষিত শক্তি, যা বস্তুর অবস্থানের কারণে তৈরি হয়। এই শক্তি বস্তুটির গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হতে পারে। যেমন—আপনি যখন একটি বস্তু উপরে তোলেন, তখন সেটির মাধ্যাকর্ষণ শক্তির বিপরীতে কাজ করেন। এই কাজ বস্তুটির মধ্যে বিভব শক্তি হিসেবে জমা থাকে।
বিভব শক্তির সূত্র
বিভব শক্তি নির্ণয়ের সূত্র হলো—
[ PE = mgh ]
যেখানে,
-
PE = বিভব শক্তি (Potential Energy)
-
m = বস্তুর ভর (কিলোগ্রামে)
-
g = মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ (৯.৮ মিটার/সেকেন্ড²)
-
h = উচ্চতা (মিটারে)
উদাহরণ: যদি কোনো ২ কেজি ভরের বস্তু মাটি থেকে ৫ মিটার উচ্চতায় তোলা হয়, তবে
PE = ২ × ৯.৮ × ৫ = ৯৮ জুল
অর্থাৎ, ওই বস্তুটির বিভব শক্তি ৯৮ জুল।
বিভব শক্তির প্রকারভেদ
বিভব শক্তি বিভিন্ন ধরনের হতে পারে, প্রধান কয়েকটি নিচে দেওয়া হলো—
| প্রকার | উৎস বা কারণ | উদাহরণ |
|---|---|---|
| মাধ্যাকর্ষণজনিত বিভব শক্তি | উচ্চতা বা অবস্থানজনিত কারণে | উঁচু স্থান থেকে নামতে থাকা পাথর |
| স্থিতিস্থাপক বিভব শক্তি | কোনো বস্তু টানা বা চাপা পড়লে | স্প্রিং বা ধনুকের টান |
| বৈদ্যুতিক বিভব শক্তি | চার্জযুক্ত কণার অবস্থানের কারণে | ইলেকট্রনের শক্তি |
বিভব শক্তির বৈশিষ্ট্য
-
এটি অবস্থানের উপর নির্ভরশীল, বস্তুর গতির উপর নয়।
-
বিভব শক্তি সংরক্ষিত শক্তি, অর্থাৎ এটি হারায় না; কেবল রূপান্তরিত হয়।
-
কোনো বস্তু যত উপরে তোলা হয়, তার বিভব শক্তি তত বাড়ে।
-
বিভব শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে কাজ করতে পারে।
বাস্তব জীবনে বিভব শক্তির উদাহরণ
-
বাঁধে জমে থাকা পানির মধ্যে বিভব শক্তি থাকে, যা টারবাইন ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে।
-
একটি ধনুক টানার সময় তাতে বিভব শক্তি জমা হয়, যা তীর ছোড়ার সময় গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
-
পাহাড়ের উপর থাকা পাথরের মধ্যে বিভব শক্তি থাকে; নিচে পড়লে সেটি গতিশক্তিতে পরিণত হয়।
-
ব্যাটারির মধ্যে রাসায়নিক বিভব শক্তি থাকে, যা বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
উপসংহার
সব মিলিয়ে বলা যায়, বিভব শক্তি হলো কোনো বস্তুর অবস্থান, অবস্থা বা গঠনগত পরিবর্তনের কারণে সঞ্চিত শক্তি, যা প্রয়োজনের সময় কাজ করার ক্ষমতা হিসেবে প্রকাশ পায়। এটি পদার্থবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ শক্তি ধারণা, যা প্রকৃতিতে বিভিন্ন প্রক্রিয়া যেমন—পানি প্রবাহ, বিদ্যুৎ উৎপাদন, বস্তু নিক্ষেপ ইত্যাদি বোঝাতে ব্যবহৃত হয়।