প্রাথমিক বিজ্ঞান (এসকে); অধ্যায়-৪ শক্তি

অধ্যায়-০৪: পদার্থ ও শক্তি

সেশন-৪.৪: শক্তি

আলোচ্য বিষয়:

১) কাজ ও শক্তি কী? শক্তি প্রধানত কয়টি কাজ করতে পারে আলোচনা করুন।

২) শক্তির উৎস সম্পর্কে লিখুন।

৩) শক্তির বিভিন্ন রূপ সম্পর্কে লিখুন।

৪) শক্তি এক রূপ থেকে অন্য রূপে পরিবর্তিত হয়- উদাহরণের সাহায্যে ব্যাখ্যা করুন।

৫) শক্তি সংরক্ষণের কয়েকটি উপায় উল্লেখ করুন।

৬) শক্তির নিত্যতা সূত্রটি লিখুন।

১) শক্তি কী? শক্তি প্রধানত কয়টি কাজ করতে পারে আলোচনা করুন।

শক্তিঃ কাজ করার সামর্থ্যকে শক্তি বলে।

শক্তি প্রাধানত চারটি কাজ করতে পারে। যেমন-

১) কোনো জিনিসের স্থান পরিবর্তন করা,

২) শব্দ সৃষ্টি করা,

৩) আলো সৃষ্টি করা,

৪) তাপ সৃষ্টি করা।

১) কোনো কিছুর স্থান পরিবর্তন করাঃ

শক্তির সাহায্যে কোন জিনিসকে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে স্থানান্তর করা যায় অর্থাৎ নড়ানো যায়। যেমন- বিদ্যুৎ ব্যবহার করা ফ্যান ঘোরানো হয়। ব্যাটারির বিদ্যুৎ ব্যবহার করা খেলনা গাড়ি চলে। তাপ শক্তিও কোনো জিনিস নড়াতে পারে। পানিতে তাপ দিলে বাষ্প তৈরি হয়, আর বাষ্পের শক্তি ব্যবহার করা ট্রেন ও জাহাজ চলে।

২) শব্দ সৃষ্টি করাঃ

শক্তি শব্দ সৃষ্টি করতে পারে। রেডিও, টেলিভিশন, মাইক, কলিং বেল, বৈদ্যুতিক ঘণ্টা ইত্যাদিতে যে শব্দ শোনা যায় তা সৃষ্টি হয় বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবহার করে।

৩) আলো সৃষ্টি করাঃ

শক্তি আলো সৃষ্টি করতে পারে। বৈদ্যুতিক বাতি ও টর্চ বিদ্যুৎ ব্যবহার করে আলো ছড়ায়। টেলিভিশন আলো ছড়ায়। তাপসশক্তিও আলো সৃষ্টি করতে পারে। দিয়াশলাই কাঠি জ্বালালে আমরা আলো ও তাপ দুটোই পাই।

৪) তাপ উৎপাদনঃ

শক্তি তাপ সৃষ্টি করতে পারে। বৈদ্যুতিক বাতি আলো ছড়ানোর সাথে সাথে তাপও সৃষ্টি করে। মোমবাতি জ্বালালে আলো ও তাপ সৃষ্টি হয়। বিদ্যুৎ শক্তিও তাপ উৎপাদন করতে পারে। কাপড় ইস্ত্রির সময় বিদ্যুৎ শক্তি তাপ সৃষ্টি করে।

২) শক্তির উৎস সম্পর্কে লিখুন।

দৈনন্দিন জীবনে সকল কাজে শক্তির প্রয়োজন। এই শক্তি আমরা বিভিন্ন উৎস থেকে পেয়ে থাকি। যেমন- আমরা আমাদের শরীরে খাদ্য থেকে শক্তি পেয়ে থাকি। শক্তি সাধারণত আমরা কয়লা,তেল, গ্যাস, খাদ্য, জলপ্রবাহ, বায়ুপ্রবাহ, বৈদ্যুতিক ব্যাটারি, জেনারেটর ইত্যাদি থেকে পেয়ে থাকি। এই সব উৎস থেকেই আমরা তাপ, আলো, বিদ্যুৎ, শব্দ ইত্যাদি পাই। কিন্তু মূলত সমস্ত শক্তির উৎস হলো সূর্য।

উদাহরণ হিসেবে বলা যায়, গাড়ির ইঞ্জিনের শক্তি আসে পেট্টোলিয়াম পুড়িয়ে। আর এই পেট্টোলিয়ামে আসে উদ্ভিদ থেকে। উদ্ভিদে শক্তি আসে সূর্য থেকে। সূর্যের আলোর শক্তি কার্বন ডাই-অক্সাইড এ পানির সাহায্যে উদ্ভিদের পাতায় গ্লুকোজ তৈরি করেছে। সেই গ্লুকোজ উদ্ভিদের দেহ, মূল, ফল তৈরি করেছে। সেই উদ্ভিদ মাটির নিচে চাপা পড়ে পেট্টোলিয়ামে পরিণত হয়েছে। নিভের প্রবাহ চিত্র থেকে ভালোভাবে বুঝতে পারা যায় কীভাবে সূর্যের শক্তি পেট্টোলিয়ামে সঞ্চিত হয়েছে।

সূর্যের শক্তি> উদ্ভিদের পাতায় গ্লুকোজ > উদ্ভিদ দেহ, মূল, পাতা, ফল > পেট্টোলিয়াম >তাপশক্তি

একইভাবে সূর্যের শক্তি আমরা খাদ্যের মাধ্যমে পাই।

সূর্যের শক্তি > উদ্ভিদের পাতায় গ্লুকোজ> উদ্ভিদ দেহ, মূল, পাতা,ফল, শস্য > শর্করা জাতীয় খাদ্য > দেহের শক্তি

৩) শক্তির বিভিন্ন রূপ সম্পর্কে লিখুন।

আমাদের দৈনন্দিন জীবনে বিভিন্ন প্রকার কাজে শক্তি ব্যবহার করে থাকি। আমাদের চারপাশে এই শক্তি বিভিন্ন রূপে অবস্থান করে। যেমন- পায়ে হেঁটে স্কুলে যেতে এবং সাইকেল চালাতে আমরা শক্তি ব্যবহার করি। খাবার রান্না করতে কিংবা কম্পিউটার চালাতে শক্তি প্রয়োজন। বিভিন্ন ধরনের কাজের জন্য বিভিন্ন ধরনের শক্তির প্রয়োজন। নিচে শক্তির বিভিন্ন রূপ সম্পর্কে আলোচনা করা হলো-

যান্ত্রিক শক্তিঃ

একটি ইট নিচ থেকে উপরে উঠিয়ে ছেড়ে দিলে বা গুলতি দিয়ে আম পাড়তে এক ধরনের শক্তি কাজ করে। আবার কেউ দৌড়াচ্ছে কিংবা একটি গাড়ি চলছে। এক্ষেত্রেও একটি শক্তি কাজ করছে। এই বিশেষ ধরনের শক্তিই হলো যান্ত্রিক শক্তি।

রাসায়নিক শক্তিঃ

খাদ্য বা জ্বালানিতে যে শক্তি জমা থাকে তাকে রাসায়নিক শক্তি বলে। খাদ্য থেকেই আমরা কাজ করার শক্তি পাই। পেট্রোল, গ্যাস, কাঠ, কয়লা সবকিছুতেই রাসায়নিক শক্তি রয়েছে।

তাপ শক্তিঃ

রান্না করতে, মোটর গাড়ি বা রেলগাড়ির ইঞ্জিন চালাতে যে শক্তি ব্যবহার করা হয় তাকে তাপশক্তি বলে। কয়লা, গ্যাস, কাঠ, পেট্রোল বা ডিজেল পুড়িয়ে এ শক্তি পাওয়া যায়। আবার সূর্য থেকেও সরাসরি তাপ আসে। এ তাপশক্তি পৃথিবীকে উষ্ণ রাখে। তাপশক্তি ছাড়া কোনো প্রাণী বা উদ্ভিদ বেঁচে থাকতে পারে না।

আলোকশক্তিঃ

তাপশক্তির সাথে সূর্য থেকে সরাসরি আর যে শক্তিটি আসে তা হচ্ছে আলোকশক্তি। আলোকশক্তি ছাড়া আমরা কিছুই দেখতে পারতাম না। সাধারণত কোনো উত্তপ্ত বস্তু আলো দেয়। সূর্য একটি উত্তপ্ত গ্যাসীয় পিণ্ড। তাই সূর্য থেকে আমরা আলো পাই। আমরা আগুন জ্বেলে আলো পাই। বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে বাল্বের ভেতরে সরু তার উত্তপ্ত করে বৈদ্যুতিক আলো পাই।

শব্দশক্তিঃ

পদার্থের কম্পন থেকে শব্দের উৎপত্তি হয়। শব্দ শক্তির সাহায্যেই আমরা একে অপরের কথা শুনতে পাই। টেলিফোন, রেডিও, টেলিভিশন শব্দ উৎপন্ন করে।

বিদ্যুৎশক্তিঃ

তড়িৎ পরিবাহী পদার্থে ছুটন্ত ইলেকট্রনরা যে শক্তি বহন করে তা-ই বিদ্যুৎ শক্তি। সবচেয়ে পরিচিত ও কার্যকর শক্তি হল বিদ্যুৎ শক্তি। উদাহরণ, বজ্রবিদ্যুৎ। শক্তির কয়েকটি অতি পরিচিত এবং প্রয়োজনীয় রূপ হচ্ছে বিদ্যুৎশক্তি। দৈনন্দিন বিভিন্ন কাজে আমরা বিদ্যুৎশক্তি ব্যবহার করি। যেমন- বাতি জ্বালাতে, পাখা চালাতে, কল-কারখানা চালাতে, চিকিৎসার যন্ত্রপাতি, সেচের জন্য মোটর এসবকিছুই চলে বিদ্যুতের সাহায্যে।

চৌম্বকশক্তিঃ

শক্তির আরেক রূপ হচ্ছে চৌম্বক শক্তি। এই শক্তি দিয়েই কোন চৌম্বক একটি লোহার বস্তুকে আকর্ষণ করে। চৌম্বকশক্তি ব্যবহার করে ভারী মালামাল তোলা হয়, রেফিজারেটরের দরজা শক্তভাবে আটকিয়ে থাকে।

সৌরশক্তিঃ

সূর্য থেকে তাপ বা আলোক্রুপে যে শক্তি পাওয়া যায় তাকেই সৌরশক্তি বোলএ। প্রকৃতপক্ষে, সূর্য আমাদের শক্তির প্রধান উৎস। কাপড় শুকানো, ধান-পাট শুকানোর কাজে আমরা প্রতিদিনই সৌরশক্তি ব্যবহার করছি।

বায়ুশক্তিঃ

বায়ুপ্রবাহের ফলে যে শক্তি উৎপন্ন হয় তাকে বায়ুশক্তি বোলএ। পালতোলা নৌকা বায়ুশক্তি দিয়ে চলে। বায়ুশক্তি দিয়ে বায়ুকল বানানো যায়,যা দিয়ে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা যায়।

পারমাণবিক শক্তিঃ

পদার্থ পরমাণু দিয়ে গঠিত। এ পরমাণুর অভ্যন্তর অত্যন্ত শক্তিশালী বল দিয়ে একত্রে বাঁধা রয়েছে। এ বাঁধন যদি কোনভাবে ভাঙা যায় তবে প্রচুর পরিমাণে শক্তি পাওয়া যায়,যার নাম পারমাণবিক শক্তি।এ শক্তিকে বিদ্যুৎশক্তিতে রূপান্তরিত করা আমাদের কাজে লাগানো যায়। পারমাণবিক বোমা তৈরি করে ধবংসের কাজেও এ শক্তি ব্যবহার করা যায়।

প্রকৃতিতে বিভিন্ন প্রকার শক্তি রয়েছে। এ সকল শক্তি একে অন্যের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত এবং এক শক্তিকে অন্য শক্তিতে রূপান্তর করা সম্ভব। একেই শক্তির রূপান্তর বলে। নিচে শক্তির রূপান্তরের কয়েকটি উদাহরণ দেয়া হলো-

বিদ্যুৎ শক্তি থেকে যান্ত্রিক শক্তিঃ বিদ্যুৎ শক্তি চালনা করা পাখা ঘুরানো হয়। এ ক্ষেত্রে বিদ্যুৎ শক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

রাসায়নিক শক্তি থেকে তাপশক্তিঃ কয়লা পোড়ালে তাপ শক্তি উৎপন্ন হয়। রাসায়নিক ক্রিয়ার ফলে এ তাপ উৎপন্ন হয়। এ ক্ষেত্রে রাসায়নিক শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

বিদ্যুৎ শক্তি থেকে শব্দ শক্তিঃ বিদ্যুতের সাহায্যে বৈদ্যুতিক ঘণ্টা বাজানো হয়। বৈদ্যুতিক ঘণ্টা বাজার ফলে শব্দ উৎপন্ন হয়। এক্ষেত্রে বিদ্যুৎ শক্তি শব্দ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

বিদ্যুৎ শক্তি থেকে তাপ ও আলোক শক্তিঃ বৈদ্যুতিক বাল্বের ভিতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ চালনা করলে সেটি ফিলামেন্টে বাঁধাপ্রাপ্ত হয় এবং উতপ্ত হয় এবং আমরা আলো দেখতে পাই। এক্ষেত্রে বিদ্যুৎ শক্তি তাপে এবং তাপশক্তি আলোকশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

বিদ্যুৎ শক্তি থেকে চুম্বক শক্তিঃ কাঁচা লোহার উপর অন্তরীত তামার তার জড়িয়ে বিদ্যুৎ চালনা করলে লোহাটি চুম্বকে পরিণত হয়। এক্ষেত্রে বিদ্যুৎ শক্তি চুম্বক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

তাপ শক্তি থেকে বিদ্যুৎ শক্তিঃ কয়লা পুড়িয়ে তাপ উৎপন্ন করা হয়। এ তাপের সাহায্যে পানিকে বাষ্পে পরিণত করা হয়। যা দ্বারা টারবাইন চালানো হয়। আবার টারবাইন চালিয়ে ডায়নামো থেকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা হয়। এক্ষেত্রে তাপশক্তি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

আলোক শক্তি থেকে রাসায়নিক শক্তিঃ ফটোগ্রাফিক ফিল্মের উপর আলো ফেললে রাসায়নিক ক্রিয়ার মাধ্যমে আলোক চিত্র তৈরি হয়। এ ক্ষেত্রে আলোক শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

যান্ত্রিক শক্তি থেকে পারমাণবিক শক্তিঃ ইউরেনিয়ামকে নিউট্রন দিয়ে আঘাত করলে ভেঙ্গে যায় এবং প্রচুর পরিমাণ পারমাণবিক শক্তি উৎপন্ন করে। এক্ষেত্রে যান্ত্রিক শক্তি পারমাণবিক শক্তিতে পরিণত হয়।

যান্ত্রিক শক্তি থেকে তাপশক্তিঃ হাত দিয়ে শরীরের অন্য কোন অংশ ঘষলে গরম অনুভূত হয়। এতে যান্ত্রিক শক্তি তাপশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

যান্ত্রিক শক্তি থেকে শব্দ শক্তিঃ বাঁশি বাজালে যান্ত্রিক শক্তি শব্দ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

চোম্বকশক্তি থেকে যান্ত্রিকশক্তিঃ বড় বড় বৈদ্যুতিক চুম্বকের সাহায্যে মালপত্র ওঠানো-নামানোর কাজ করা হয়। এক্ষেত্রে চৌম্বকশক্তি যান্ত্রিকশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

৫) শক্তি সংরক্ষণের কয়েকটি উপায় উল্লেখ করুন।

শক্তি ছাড়া জীবনে এক পা চলা সম্ভব নয়। মানুষের মৌলিক চাহিদা অন্ন, বস্ত্র, বাসস্থান, চিকিৎসা প্রত্যেকটির জন্য শক্তি প্রয়োজন। কিন্তু আমরা যে শক্তি করায়ত্ব করতে পেরেছি তা সীমিত । তেল, কয়লা এবং প্রাকৃতিক গ্যাসের মতো অনবায়নযোগ্য শক্তির উৎসের উপরই আমরা বেশি নির্ভরশীল। এসব শক্তির উৎস ব্যবহারের ফলে নিঃশেষ হলে তা আর সহজে তৈরি হয় না। তাই আমাদের শক্তির যথাযথ ব্যবহার করতে হবে। শক্তির অপচয় পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর। শক্তির যথাযথ ব্যবহার করে আমরা শক্তির অপচয় রোধ করতে পারি এবং পরিবেশ দূষণ কমাতে পারি।

নিম্নে শক্তি সংরক্ষণের কিছু উপায় দেওয়া হলো-

ব্যবহারের পর বৈদ্যুতিক বাতি, পাখা এবং অন্যান্য যন্ত্রপাতি বন্ধ করা রাখা।
প্রয়োজনের অতিরিক্ত সময় ধরে ফ্রিজের দরজা খোলা না রাখা।
বাড়িতে ছায়ার ব্যবস্থা করার জন্য গাছ লাগানো।
বাতি না জ্বালিয়ে পর্দা সরিয়ে দিনের আলো ব্যবহার করা।
গাড়ির বদলে যথাসম্ভব পায়ে হাঁটা বা সাইকেল ব্যবহার করা।
সর্বোপরি শক্তিকে নিজস্ব সম্পদ না ভেবে পুরো দেশ ও জাতির সম্পদ ভাবার মানসিকতা তৈরি করতে হবে।

৬) শক্তির নিত্যতা সূত্রটি লিখুন।

শক্তি এক রূপ থেকে শুধুমাত্র অন্যরূপে রূপান্তরিত হতে পারে। এর কোনো সৃষ্টি বা ক্ষয় নাই। রূপান্তরের আগে এবং পরে মোট শক্তির পরিমাণ একই থাকে। ফলে বিশ্বে মোট শক্তির পরিমাণ অপরিবর্তনীয়। অতএব “শক্তির সৃষ্টি বা বিনাশ নেই, শক্তি কেবল মাত্র একরূপ থেকে অন্য এক বা একাধিক রূপে পরিবর্তিত হতে পারে। রূপান্তরের আগে ও পরে মোট শক্তির পরিমাণ অপরিবর্তিত থাকে। মহাবিশ্বের মোট শক্তির পরিমাণ নির্দিষ্ট ও অপরিবর্তনীয়। “ এটাই শক্তির নিত্যতার সূত্র।