লিফটে উঠলে কেন ভারী বা হালকা লাগে
লিফটে উঠলে কেন ভারী বা হালকা লাগে
সিজেডএন ডেস্ক
বহুতল ভবনে লিফট যখন ওপরের দিকে উঠতে শুরু করে, ঠিক সেই মুহূর্তে পায়ের তলায় কেমন যেন একটা চাপ লাগে। মনে হয় যেন মুহূর্তের জন্য ওজন হঠাৎ বেড়ে গেলো। আবার লিফট যখন ওপরের তলায় গিয়ে থামার জন্য গতি কমিয়ে আনে, তখন শরীরটা হঠাৎ কেমন যেন হালকা মনে হয়।
লিফটে একটা ওজন মাপার যন্ত্রের ওপর দাঁড়িয়েও এই পরীক্ষা করা যায়। দেখা যাবে, লিফট ওপরের দিকে চলা শুরু করার মুহূর্তে ওজন সত্যিই বেড়ে গেছে। আবার উপরে গিয়ে থামার সময় ওজন কমে যায়। নিচে নামার সময় ঘটে ঠিক এর উল্টো ঘটনা।
এই রহস্য সমাধান করতে হলে প্রথমে জানা দরকার, ওজন কী? ইউনিভার্সিটি অব ওয়াশিংটনের পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক মিগুয়েল মোরালেসের মতে, পদার্থবিজ্ঞানে ওজনের অন্তত তিনটি অর্থ হতে পারে। এক. কোনো ব্যক্তির শরীরে ঠিক কতটুকু পদার্থ আছে। দুই. পৃথিবীর মহাকর্ষ বল তাকে কত জোরে নিজের দিকে টানছে। তিন. যে মেঝের ওপর সে দাঁড়িয়ে আছে, সেই মেঝে তাকে কত জোরে ওপরের দিকে ধাক্কা দিচ্ছে।
কেউ যখন শান্ত হয়ে মাটিতে দাঁড়িয়ে থাকে, তখন এই তিনটি জিনিসই সমান থাকে। কিন্তু লিফট যখনই নিজের গতি বাড়ায় বা কমায়, তখনই হিসাবটা বদলে যায়। লিফট ওঠানামা করার সময় শরীরের ভর কিন্তু একটুও বদলায় না। ভবনের নিচতলা থেকে ওপরতলা পর্যন্ত মহাকর্ষ বলের টানও মোটামুটি একই থাকে। শুধু বদলে যায় মেঝে তাকে কত জোরে ওপরের দিকে ধাক্কা দিচ্ছে। আর ওজন মাপার স্কেল মূলত মেঝের এই ওপরের দিকের ধাক্কাটাই মাপে।
মহাকাশচারীদের ক্ষেত্রে কী ঘটে?
ইউনিভার্সিটি অব আইডাহোর পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক জেসন বার্নস বলেন, মহাকর্ষ বল কখনো অনুভবই করা যায় না।
আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন পৃথিবী থেকে প্রায় ৪০০ কিলোমিটার ওপরে ভাসছে। সেখানে পৃথিবীর মহাকর্ষ বলের টান কিন্তু ভূপৃষ্ঠের চেয়ে খুব একটা কম নয়। তা ভূপৃষ্ঠের প্রায় ৯০ শতাংশ শক্তিশালী। তারপরও মহাকাশচারীরা সেখানে ভেসে বেড়ান, তাদের কাছে নিজেদের ওজনহীন মনে হয়।
কারণটা, মহাকাশ স্টেশনটি ঘণ্টায় ২৭ হাজার ৩০০ কিলোমিটারেরও বেশি বেগে পৃথিবীর চারদিকে ছুটে চলেছে। মহাকর্ষের টানে এটি পৃথিবীর দিকে পড়তে থাকে ঠিকই, কিন্তু এর প্রচণ্ড গতির কারণে এটি পৃথিবীর বক্ররেখার সঙ্গে তাল মিলিয়ে ঘুরতে থাকে। তাই কখনোই মাটিতে এসে পড়ে না।
যেহেতু মহাকাশচারী এবং মহাকাশ স্টেশন একই গতিতে একসঙ্গে নিচের দিকে পড়ছে, তাই স্টেশনটির মেঝের আর মহাকাশচারীদের ওপরের দিকে ধাক্কা দেওয়ার দরকার পড়ে না। মেঝের এই ধাক্কা না থাকার কারণেই মহাকাশচারীরা নিজেদের ওজনহীন বা ভাসমান মনে করেন। পৃথিবীতে আমরা মেঝের এই ওপরমুখী ধাক্কাটাকেই ওজন হিসেবে অনুভব করি।
লিফটে কী ঘটে
আবার লিফটে ফিরে আসা যাক। লিফট যখন ওপরের দিকে উঠতে শুরু করে, তখন এটি আরোহীসহ ওপরের দিকে গতি বাড়ায় বা ত্বরণ তৈরি করে। আরোহীকে ওপরের দিকে তোলার জন্য লিফটের মেঝেকে তখন স্বাভাবিকের চেয়ে বেশি জোরে ধাক্কা দিতে হয়। মেঝের এই বাড়তি ধাক্কার কারণেই নিজেকে তার ভারী মনে হয়।
আরোহীর স্বাভাবিক ওজন যদি ৬৮ কেজি হয়, তবে লিফট ছাড়ার মুহূর্তে স্কেলে তার ওজন ১০ শতাংশ বেশি দেখাতে পারে। অর্থাৎ, ৬৮ কেজির বদলে স্কেলে তার ওজন এক সেকেন্ডের জন্য ৭৫ কেজি হয়ে যেতে পারে।
ফিনল্যান্ড-জার্মানির মেগা চুক্তি, বদলে যাচ্ছে বৈশ্বিক লিফট শিল্পলিফট যখন একটা নির্দিষ্ট গতিতে একটানা ওপরে উঠতে থাকে, তখন আর ত্বরণ থাকে না। মহাকর্ষ বল আর মেঝের ওপরের দিকের ধাক্কা আবার সমান হয়ে যায়, তাই ওজনেও তখন কোনো পরিবর্তন মনে হয় না।
আবার ওপরের তলায় পৌঁছানোর আগে লিফট যখন থামার জন্য গতি কমায়, তখন ঘটে ঠিক উল্টো ঘটনা। মেঝের ধাক্কা কমে যাওয়ার কারণে স্কেলে আরোহীর ওজন কমে যায় এবং নিজেকে হালকা মনে হয়।
নিচে নামার সময়ও ঠিক একই চক্রের পুনরাবৃত্তি ঘটে। লিফট যখন নিচের দিকে নামা শুরু করে, তখন মেঝে কম ধাক্কা দেয় বলে শরীর হালকা লাগে। আবার নিচে পৌঁছে লিফট যখন থামতে শুরু করে, তখন গতি কমানোর জন্য মেঝেকে আবার ওপরের দিকে জোরে ধাক্কা দিতে হয়, ফলে তখন নিজেকে আবার ভারী মনে হয়।
বহুতল ভবনে লিফট যখন ওপরের দিকে উঠতে শুরু করে, ঠিক সেই মুহূর্তে পায়ের তলায় কেমন যেন একটা চাপ লাগে। মনে হয় যেন মুহূর্তের জন্য ওজন হঠাৎ বেড়ে গেলো। আবার লিফট যখন ওপরের তলায় গিয়ে থামার জন্য গতি কমিয়ে আনে, তখন শরীরটা হঠাৎ কেমন যেন হালকা মনে হয়।
লিফটে একটা ওজন মাপার যন্ত্রের ওপর দাঁড়িয়েও এই পরীক্ষা করা যায়। দেখা যাবে, লিফট ওপরের দিকে চলা শুরু করার মুহূর্তে ওজন সত্যিই বেড়ে গেছে। আবার উপরে গিয়ে থামার সময় ওজন কমে যায়। নিচে নামার সময় ঘটে ঠিক এর উল্টো ঘটনা।
এই রহস্য সমাধান করতে হলে প্রথমে জানা দরকার, ওজন কী? ইউনিভার্সিটি অব ওয়াশিংটনের পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক মিগুয়েল মোরালেসের মতে, পদার্থবিজ্ঞানে ওজনের অন্তত তিনটি অর্থ হতে পারে। এক. কোনো ব্যক্তির শরীরে ঠিক কতটুকু পদার্থ আছে। দুই. পৃথিবীর মহাকর্ষ বল তাকে কত জোরে নিজের দিকে টানছে। তিন. যে মেঝের ওপর সে দাঁড়িয়ে আছে, সেই মেঝে তাকে কত জোরে ওপরের দিকে ধাক্কা দিচ্ছে।
কেউ যখন শান্ত হয়ে মাটিতে দাঁড়িয়ে থাকে, তখন এই তিনটি জিনিসই সমান থাকে। কিন্তু লিফট যখনই নিজের গতি বাড়ায় বা কমায়, তখনই হিসাবটা বদলে যায়। লিফট ওঠানামা করার সময় শরীরের ভর কিন্তু একটুও বদলায় না। ভবনের নিচতলা থেকে ওপরতলা পর্যন্ত মহাকর্ষ বলের টানও মোটামুটি একই থাকে। শুধু বদলে যায় মেঝে তাকে কত জোরে ওপরের দিকে ধাক্কা দিচ্ছে। আর ওজন মাপার স্কেল মূলত মেঝের এই ওপরের দিকের ধাক্কাটাই মাপে।
মহাকাশচারীদের ক্ষেত্রে কী ঘটে?
ইউনিভার্সিটি অব আইডাহোর পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক জেসন বার্নস বলেন, মহাকর্ষ বল কখনো অনুভবই করা যায় না।
আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন পৃথিবী থেকে প্রায় ৪০০ কিলোমিটার ওপরে ভাসছে। সেখানে পৃথিবীর মহাকর্ষ বলের টান কিন্তু ভূপৃষ্ঠের চেয়ে খুব একটা কম নয়। তা ভূপৃষ্ঠের প্রায় ৯০ শতাংশ শক্তিশালী। তারপরও মহাকাশচারীরা সেখানে ভেসে বেড়ান, তাদের কাছে নিজেদের ওজনহীন মনে হয়।
কারণটা, মহাকাশ স্টেশনটি ঘণ্টায় ২৭ হাজার ৩০০ কিলোমিটারেরও বেশি বেগে পৃথিবীর চারদিকে ছুটে চলেছে। মহাকর্ষের টানে এটি পৃথিবীর দিকে পড়তে থাকে ঠিকই, কিন্তু এর প্রচণ্ড গতির কারণে এটি পৃথিবীর বক্ররেখার সঙ্গে তাল মিলিয়ে ঘুরতে থাকে। তাই কখনোই মাটিতে এসে পড়ে না।
যেহেতু মহাকাশচারী এবং মহাকাশ স্টেশন একই গতিতে একসঙ্গে নিচের দিকে পড়ছে, তাই স্টেশনটির মেঝের আর মহাকাশচারীদের ওপরের দিকে ধাক্কা দেওয়ার দরকার পড়ে না। মেঝের এই ধাক্কা না থাকার কারণেই মহাকাশচারীরা নিজেদের ওজনহীন বা ভাসমান মনে করেন। পৃথিবীতে আমরা মেঝের এই ওপরমুখী ধাক্কাটাকেই ওজন হিসেবে অনুভব করি।
লিফটে কী ঘটে
আবার লিফটে ফিরে আসা যাক। লিফট যখন ওপরের দিকে উঠতে শুরু করে, তখন এটি আরোহীসহ ওপরের দিকে গতি বাড়ায় বা ত্বরণ তৈরি করে। আরোহীকে ওপরের দিকে তোলার জন্য লিফটের মেঝেকে তখন স্বাভাবিকের চেয়ে বেশি জোরে ধাক্কা দিতে হয়। মেঝের এই বাড়তি ধাক্কার কারণেই নিজেকে তার ভারী মনে হয়।
আরোহীর স্বাভাবিক ওজন যদি ৬৮ কেজি হয়, তবে লিফট ছাড়ার মুহূর্তে স্কেলে তার ওজন ১০ শতাংশ বেশি দেখাতে পারে। অর্থাৎ, ৬৮ কেজির বদলে স্কেলে তার ওজন এক সেকেন্ডের জন্য ৭৫ কেজি হয়ে যেতে পারে।
লিফট যখন একটা নির্দিষ্ট গতিতে একটানা ওপরে উঠতে থাকে, তখন আর ত্বরণ থাকে না। মহাকর্ষ বল আর মেঝের ওপরের দিকের ধাক্কা আবার সমান হয়ে যায়, তাই ওজনেও তখন কোনো পরিবর্তন মনে হয় না।
আবার ওপরের তলায় পৌঁছানোর আগে লিফট যখন থামার জন্য গতি কমায়, তখন ঘটে ঠিক উল্টো ঘটনা। মেঝের ধাক্কা কমে যাওয়ার কারণে স্কেলে আরোহীর ওজন কমে যায় এবং নিজেকে হালকা মনে হয়।
নিচে নামার সময়ও ঠিক একই চক্রের পুনরাবৃত্তি ঘটে। লিফট যখন নিচের দিকে নামা শুরু করে, তখন মেঝে কম ধাক্কা দেয় বলে শরীর হালকা লাগে। আবার নিচে পৌঁছে লিফট যখন থামতে শুরু করে, তখন গতি কমানোর জন্য মেঝেকে আবার ওপরের দিকে জোরে ধাক্কা দিতে হয়, ফলে তখন নিজেকে আবার ভারী মনে হয়।
লিফটে উঠলে কেন ভারী বা হালকা লাগে
সিজেডএন ডেস্ক
বহুতল ভবনে লিফট যখন ওপরের দিকে উঠতে শুরু করে, ঠিক সেই মুহূর্তে পায়ের তলায় কেমন যেন একটা চাপ লাগে। মনে হয় যেন মুহূর্তের জন্য ওজন হঠাৎ বেড়ে গেলো। আবার লিফট যখন ওপরের তলায় গিয়ে থামার জন্য গতি কমিয়ে আনে, তখন শরীরটা হঠাৎ কেমন যেন হালকা মনে হয়।
লিফটে একটা ওজন মাপার যন্ত্রের ওপর দাঁড়িয়েও এই পরীক্ষা করা যায়। দেখা যাবে, লিফট ওপরের দিকে চলা শুরু করার মুহূর্তে ওজন সত্যিই বেড়ে গেছে। আবার উপরে গিয়ে থামার সময় ওজন কমে যায়। নিচে নামার সময় ঘটে ঠিক এর উল্টো ঘটনা।
এই রহস্য সমাধান করতে হলে প্রথমে জানা দরকার, ওজন কী? ইউনিভার্সিটি অব ওয়াশিংটনের পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক মিগুয়েল মোরালেসের মতে, পদার্থবিজ্ঞানে ওজনের অন্তত তিনটি অর্থ হতে পারে। এক. কোনো ব্যক্তির শরীরে ঠিক কতটুকু পদার্থ আছে। দুই. পৃথিবীর মহাকর্ষ বল তাকে কত জোরে নিজের দিকে টানছে। তিন. যে মেঝের ওপর সে দাঁড়িয়ে আছে, সেই মেঝে তাকে কত জোরে ওপরের দিকে ধাক্কা দিচ্ছে।
কেউ যখন শান্ত হয়ে মাটিতে দাঁড়িয়ে থাকে, তখন এই তিনটি জিনিসই সমান থাকে। কিন্তু লিফট যখনই নিজের গতি বাড়ায় বা কমায়, তখনই হিসাবটা বদলে যায়। লিফট ওঠানামা করার সময় শরীরের ভর কিন্তু একটুও বদলায় না। ভবনের নিচতলা থেকে ওপরতলা পর্যন্ত মহাকর্ষ বলের টানও মোটামুটি একই থাকে। শুধু বদলে যায় মেঝে তাকে কত জোরে ওপরের দিকে ধাক্কা দিচ্ছে। আর ওজন মাপার স্কেল মূলত মেঝের এই ওপরের দিকের ধাক্কাটাই মাপে।
মহাকাশচারীদের ক্ষেত্রে কী ঘটে?
ইউনিভার্সিটি অব আইডাহোর পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক জেসন বার্নস বলেন, মহাকর্ষ বল কখনো অনুভবই করা যায় না।
আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন পৃথিবী থেকে প্রায় ৪০০ কিলোমিটার ওপরে ভাসছে। সেখানে পৃথিবীর মহাকর্ষ বলের টান কিন্তু ভূপৃষ্ঠের চেয়ে খুব একটা কম নয়। তা ভূপৃষ্ঠের প্রায় ৯০ শতাংশ শক্তিশালী। তারপরও মহাকাশচারীরা সেখানে ভেসে বেড়ান, তাদের কাছে নিজেদের ওজনহীন মনে হয়।
কারণটা, মহাকাশ স্টেশনটি ঘণ্টায় ২৭ হাজার ৩০০ কিলোমিটারেরও বেশি বেগে পৃথিবীর চারদিকে ছুটে চলেছে। মহাকর্ষের টানে এটি পৃথিবীর দিকে পড়তে থাকে ঠিকই, কিন্তু এর প্রচণ্ড গতির কারণে এটি পৃথিবীর বক্ররেখার সঙ্গে তাল মিলিয়ে ঘুরতে থাকে। তাই কখনোই মাটিতে এসে পড়ে না।
যেহেতু মহাকাশচারী এবং মহাকাশ স্টেশন একই গতিতে একসঙ্গে নিচের দিকে পড়ছে, তাই স্টেশনটির মেঝের আর মহাকাশচারীদের ওপরের দিকে ধাক্কা দেওয়ার দরকার পড়ে না। মেঝের এই ধাক্কা না থাকার কারণেই মহাকাশচারীরা নিজেদের ওজনহীন বা ভাসমান মনে করেন। পৃথিবীতে আমরা মেঝের এই ওপরমুখী ধাক্কাটাকেই ওজন হিসেবে অনুভব করি।
লিফটে কী ঘটে
আবার লিফটে ফিরে আসা যাক। লিফট যখন ওপরের দিকে উঠতে শুরু করে, তখন এটি আরোহীসহ ওপরের দিকে গতি বাড়ায় বা ত্বরণ তৈরি করে। আরোহীকে ওপরের দিকে তোলার জন্য লিফটের মেঝেকে তখন স্বাভাবিকের চেয়ে বেশি জোরে ধাক্কা দিতে হয়। মেঝের এই বাড়তি ধাক্কার কারণেই নিজেকে তার ভারী মনে হয়।
আরোহীর স্বাভাবিক ওজন যদি ৬৮ কেজি হয়, তবে লিফট ছাড়ার মুহূর্তে স্কেলে তার ওজন ১০ শতাংশ বেশি দেখাতে পারে। অর্থাৎ, ৬৮ কেজির বদলে স্কেলে তার ওজন এক সেকেন্ডের জন্য ৭৫ কেজি হয়ে যেতে পারে।
লিফট যখন একটা নির্দিষ্ট গতিতে একটানা ওপরে উঠতে থাকে, তখন আর ত্বরণ থাকে না। মহাকর্ষ বল আর মেঝের ওপরের দিকের ধাক্কা আবার সমান হয়ে যায়, তাই ওজনেও তখন কোনো পরিবর্তন মনে হয় না।
আবার ওপরের তলায় পৌঁছানোর আগে লিফট যখন থামার জন্য গতি কমায়, তখন ঘটে ঠিক উল্টো ঘটনা। মেঝের ধাক্কা কমে যাওয়ার কারণে স্কেলে আরোহীর ওজন কমে যায় এবং নিজেকে হালকা মনে হয়।
নিচে নামার সময়ও ঠিক একই চক্রের পুনরাবৃত্তি ঘটে। লিফট যখন নিচের দিকে নামা শুরু করে, তখন মেঝে কম ধাক্কা দেয় বলে শরীর হালকা লাগে। আবার নিচে পৌঁছে লিফট যখন থামতে শুরু করে, তখন গতি কমানোর জন্য মেঝেকে আবার ওপরের দিকে জোরে ধাক্কা দিতে হয়, ফলে তখন নিজেকে আবার ভারী মনে হয়।
