অধ্যায় -৫ : চাপ

 চাপ

হাতের উপর একটি এক কেজি ওজনের পাথর রাখলে চাপ অনুভূত হয়। চাপ অনুভূত হয় মূলত বল প্রয়োগের কারণে। কতটুকু বল, কতটুকু জায়গায় প্রয়োগ করা হলো তার অনুপাত দিয়ে চাপ পরিমাপ করা হয়।

চাপ = বল/ ক্ষেত্রফল

P = F/A

চাপ সব দিকেই সমানভাবে কাজ করে তাই চাপ স্কেলার রাশি।

চাপের সূত্র ও এর ধারণা,ক্রিয়া তরল ও বায়বীয় পদার্থের সংগ্রহ ও মজুদের ক্ষেত্রে বেশি কাজে লাগে।

একজন লোকের ভর ৫০ কেজি। তার দেহের এক পাশের ক্ষেত্রফল ০.৫ বর্গ মিটার এবং তার দুই পায়ের ক্ষেত্রফল ০.৩ বর্গ মিটার। এখন‌ লোকটি শুয়ে থাকা অবস্থায় মেঝের উপর কত চাপ প্রয়োগ করে এবং দাঁড়িয়ে থাকা অবস্থায় লোকটি কতচাপ প্রয়োগ করে? কোন অবস্থায় লোকটি মেঝের উপর বেশি চাপ প্রয়োগ করবে তা নির্ণয় করা যাক।

লোকটির যে ভর সে অনুযায়ী সে বল প্রয়োগ করবে। অর্থাৎ লোকটির ভর যেহেতু ৫০ কেজি তাহলে সে ৫০ কেজি গুন পৃথিবীর টান ৯.৮ মিটার প্রতি বর্গ সেকেন্ড। অর্থাৎ লোকটি তার ৫০ কেজি ভরের জন্য মেঝেতে ৪৯০ নিউটন বল প্রয়োগ করে।

শুয়ে থাকা অবস্থায় লোকটি মেঝের উপর চাপ প্রয়োগ করবে= ৪৯০/০.৫= ৯৮০ প্যাসকেল

দাঁড়িয়ে থাকা অবস্থায় লোকটি মেঝের উপর চাপ প্রয়োগ করবে = ৪৯০/০.৩ = ১৬৩৩ প্যাসকেল

সুতরাং দেখা যাচ্ছে, লোকটি দাঁড়িয়ে থাকা অবস্থায় মেঝের উপর বেশি চাপ প্রয়োগ করবে।

এর কারণ, দাড়িয়ে থাকা অবস্থায় তার সমস্ত বল অল্প জায়গায় বা তার পায়ের মাধ্যমে মেঝেতে ক্রিয়া করে। ফলে বেশি চাপ প্রয়োগ করা যায়।

চাপ সম্পর্কে জানতেন হলে তরল‌ ‌ও বায়বীয় পদার্থের ঘনত্ব সম্পর্কে জানা দরকার।

ঘনত্ব

ঘনত্ব হলো একক আয়তনে ভরের পরিমাণ। অর্থাৎ কতটুকু আয়তনের মধ্যে কতটুকু বস্তু থাকতে পারে তার হিসাব।

একক আয়তনে বস্তুর আয়তন V ও ভর m হলে বস্তুর ঘনত্ব হবে

Density = m/V

তাপমাত্রা বাড়লে বস্তুর ঘনত্ব কমে যায় এবং তাপমাত্রা কমলে বস্তুর ঘনত্ব বেড়ে যায়।

তরল পদার্থের ভিতরের চাপ

তরলের যত নিচের দিকে যা‌ওয়া যায় তত তরলের চাপ বাড়াতে থাকে। ধরলাম h মিটার নিচের চাপ নির্ণয় করবো। তরল পদার্থের ঘনত্বের বিষয়টিও বিবেচনায় আনতে হবে।তার কারণ ঘনত্ব বেশি হলে তরল পদার্থ বেশি চাপ প্রয়োগ করবে। ধরি তরলের ঘনত্ব রো। বস্তুটির উপর অভিকর্ষ ত্বরণ ক্রিয়া করবে ।তাই g কে বিবেচনায় নিতে হবে।

সুতরাং পানির নিচে কোনো বস্তুর চাপ হবে = hরোg

চাপের বৃদ্ধিতে পিস্টনের ব্যবহার

পিস্টনের সাহায্যে তরল পদার্থ ব্যবহার করে চাপের বৃদ্ধি ঘটানো যায়। এক্ষেত্রে ছোট পিস্টন ব্যবহার করে অনেক জোড়ে বা চাপের পরিমাণ কয়েক গুণ বৃদ্ধি করা যায়।

পিস্টনের সাহায্যে তৈরি এ যন্ত্রের নাম হাইড্রোলিক প্রেস।