চারদিকে বিজ্ঞান

।মাজিদুর রহমান রাহিদ।

আমরা দৈনন্দিন জীবনে কতো কাজ করি কখনো কি হিসাব করে দেখেছি? সকালে ঘুম থেকে উঠে হাত-মুখ ধোয়া থেকে শুরু করে রাত্রে ঘুমানো পর্যন্ত কতো ধরনের কাজ! হিসাব করতে গেলে মাথা ঘুরে আসবে। আচ্ছা, সবকিছু কি বিজ্ঞান দিয়ে ব্যাখ্যা করা সম্ভব? হয়ত সম্ভব! আসলেই সম্ভব।

হয়তো কিছু জানি কিছু জানি না। আবার কিছু জানার চেষ্টা করি না বা এটার মধ্যেও যে বিজ্ঞান লুকিয়ে থাকতে পারে সেটা মাথায়ই আসেনি। তেমনই কিছু, যেগুলো কখনো ভাবি না; সেগুলো জানাতেই আজকের লেখা।

পানির লাইনিং

কখনো কি লক্ষ করেছো, যখন ওপর থেকে পানি পড়ে, বিশেষ করে ট্যাপের পানি অল্প করে ছাড়লে বা টিউবওয়েলের পানি পড়ার সময় পানির পরিমাণ কমে আসে তখন নিচের দিকে আসতে আসতে পানির ধারা ধীরে ধীরে সরু হয়ে যেতে থাকে, আবার কিছুক্ষণ পর ভেঙে ভেঙে বা ছড়িয়ে যেতে থাকে? এমন কেন ঘটে?

আগে না ভাবলেও আমার কথায় হয়তো ভাবা শুরু করেছো। যারা যারা এমন ভাবছো যে, পানির অণুগুলোর মধ্যে আকর্ষণ বল কাজ করায় তারা পরস্পর কাছে চলে আসে ফলে সরু হয়ে যায়− তারা ঠিক আমার মত ভেবেছো। আমিও এমনই ভাবতাম।

তবে দুঃখের বিষয় হচ্ছে তোমার ভাবনা সঠিক নয়। চল তাহলে জেনে নিই এর পেছনে লুকিয়ে থাকা বিজ্ঞান।

তরলের ধারার বেগের সাথে এর ক্ষেত্রফলের সম্পর্ক আছে। সম্পর্কটা হচ্ছে, তরলের ধারার প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল সেই তরলের বেগের ব্যাস্তানুপাতিক। অর্থাৎ কোনোভাবে তরল পরিবহনের এলাকা ছোট করে দিলে এর বেগ বেড়ে যাবে।

যেমন লক্ষ করা যায় পানির পাইপের মাথা চেপে ধরলে এর বেগ বেড়ে যায়। এ কথাকে উল্টা করলে হয়, তরলের বেগ বাড়লে এর ধারার প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল কমবে অর্থাৎ অপেক্ষাকৃত ছোট এলাকা দিয়ে যাবে। পৃথিবীর আকর্ষণের কারণে পানি মুক্তভাবে নিচে পড়তে থাকলে এর বেগ বৃদ্ধি পেতে থাকে।

এ কারণেই পানি যত নিচে পড়তে থাকে এর ধারার প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল তত কমে যায়। আর ক্ষেত্রফল কমে যাওয়া মানে হচ্ছে পানির চলাচলের এলাকা সরু হয়ে যাওয়া। তাই আমরা দেখি যে পানি নিচের দিকে যেতে যেতে সরু হতে থাকে।

যে সূত্রটি পানি মেনে চলে এর নাম কন্টিনিউটি সূত্র। এর প্রকাশ রূপ : A₁V₁ = A₂V₂ । তবে কথা আছে। কিছুক্ষণ পর্যন্ত এরূপ ঘটনা দেখা গেলেও এর পরে অর্থাৎ আরো নিচে নামতে থাকলে পানি ধীরে ধীরে ছড়িয়ে যেতে বা ভেঙে ভেঙে যেতে থাকে। এটা তাহলে কিভাবে ব্যখ্যা করা যেতে পারে?

এটার ব্যাখ্যা হচ্ছে, পানির প্রবাহ মূলত দুই ধরনের একটি শান্ত প্রবাহ বা Streamline flow, অপরটি অশান্ত প্রবাহ বা Turbulent flow। শান্ত প্রবাহ হচ্ছে যখন সকল প্রবাহী (তরল) একই সরলরেখা বরাবর চলে; আর অশান্ত প্রবাহ হলো যখন প্রবাহ বিভিন্নমুখী।

একটি নির্দিষ্ট বেগ পর্যন্ত শান্ত প্রবাহ সম্ভব, বেগ তার চেয়ে বেশি হলেই তা অশান্ত প্রবাহ। ওপর থেকে মুক্তভাবে পড়ন্ত সেই (ট্যাপের) পানি যখন নির্দিষ্ট বেগ পার করে ফেলে তখন তা শান্ত প্রবাহ থেকে অশান্ত প্রবাহে পরিবর্তিত হয়ে যায়। ফলে পানির প্রবাহ আর স্বাভাবিক না থেকে ছড়িয়ে ছিটিয়ে যেতে থাকে।

তখনই আমাদের মনে হয় পানি ভেঙে ভেঙে যাচ্ছে। এ কারণে ওপর থেকে নিচে পড়ার সময় যতক্ষণ পর্যন্ত বেগ বৃদ্ধি পেতে পেতে শান্ত প্রবাহের বেগ অতিক্রম করে না ফেলে ততক্ষণ পর্যন্ত আমরা পানিকে সরু হয়ে যেতে দেখি। এরপর থেকে বেগ বৃদ্ধির সাথে সাথে পানি ছড়িয়ে যেতে থাকে।

মে-জুন ২০১৯। বর্ষ ৫। সংখ্যা ১

টিআইসিআই

পৃথিবী কেন্দ্রের বয়স

ইলেকট্রোপ্লেটিং থেকে ওয়াটার হিটার

পার্কার সোলার প্রোব : সূর্যকে ছোঁয়ার মহাকাব্যিক অভিযান

পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে চাঁদ

চন্দ্রাভিযান  (পর্ব-১)

পানির অপর নাম তরমুজ!

ব্ল্যাক হোলের প্রথম ছবি

অ্যাপেন্ডিক্স কি আসলেই অপ্রয়োজনীয়!

বিটকয়েনের দৌরাত্ন্য

রেডিয়েশন : অসাধারণ ত্যাগের আবিষ্কার

আবরার নাফির ফিজিক্সে রৌপ্য জয়ের গল্প

চুম্বকত্বের আদ্যোপান্ত

চিনে রাখি অসুখগুলি

দুরন্ত বাড়ন্ত e

অবলোহিত আলো দেখতে চাও?

মস্তিষ্ক দখল

মহাবিশ্বের স্ফীতি

মাটির ভুবনে

তোমাদের প্রশ্ন আমাদের উত্তর

কোয়ান্টাম ফ্লাকচুয়েশন