গণিত • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০০৮-২০০৯

গণিত প্রশ্ন

5.

6m ও 8 m দীর্ঘ দুটি সুতার সাহায্যে 60 kg ভরের একটি বস্তুকে ঝুলানো হয়েছে,  সুতা দুটির অপর প্রান্তদ্বয় 10 m দীর্ঘ একটি রডের দুই প্রান্তে বাঁধা আছে৷ রডটি এমনভাবে রাখা যে বস্তুটি রডটির মধ্যবিন্দুর ঠিক খাড়া নিচে অবস্থান করে।  সুতাদ্বয়ের টান নির্ণয় কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

ধরি, ABAB রডের দুই প্রান্ত AA ও BB, যেখানে AB=10 mAB = 10\text{ m}। রডের মধ্যবিন্দু MM।
বস্তুটি CC বিন্দুতে অবস্থিত, যা MM এর ঠিক খাড়া নিচে। সুতা দুটির দৈর্ঘ্য AC=6 mAC = 6\text{ m} এবং BC=8 mBC = 8\text{ m}।
যেহেতু AC2+BC2=62+82=100=AB2AC^2 + BC^2 = 6^2 + 8^2 = 100 = AB^2, সুতরাং △ABC\triangle ABC সমকোণী ত্রিভুজ এবং ∠C=90∘\angle C = 90^\circ।

সমকোণী ত্রিভুজের অতিভুজের মধ্যবিন্দু MM পরিবৃত্তের কেন্দ্র হওয়ায়, MA=MB=MC=5 mMA = MB = MC = 5\text{ m}।
ফলে △MAC\triangle MAC ও △MBC\triangle MBC সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ।
অতএব, উলম্ব রেখা MCMC-এর সাথে ACAC সুতার কোণ ∠MCA=∠A\angle MCA = \angle A এবং BCBC সুতার কোণ ∠MCB=∠B\angle MCB = \angle B।
এখানে, cos⁡A=ACAB=610=35\cos A = \frac{AC}{AB} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}, sin⁡A=45\sin A = \frac{4}{5}
এবং cos⁡B=BCAB=810=45\cos B = \frac{BC}{AB} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5}, sin⁡B=35\sin B = \frac{3}{5}।

ধরি, ACAC ও BCBC সুতায় টান যথাক্রমে T1T_1 ও T2T_2 এবং বস্তুর ওজন W=60g NW = 60g\text{ N}।
CC বিন্দুতে বলগুলোর সাম্যাবস্থার শর্তানুসারে:
অনুভূমিক বরাবর:
T1sin⁡A=T2sin⁡BT_1 \sin A = T_2 \sin B
T1⋅45=T2⋅35  ⟹  T2=43T1T_1 \cdot \frac{4}{5} = T_2 \cdot \frac{3}{5} \implies T_2 = \frac{4}{3} T_1

উলম্ব বরাবর:
T1cos⁡A+T2cos⁡B=WT_1 \cos A + T_2 \cos B = W
T1⋅35+(43T1)⋅45=60gT_1 \cdot \frac{3}{5} + \left(\frac{4}{3} T_1\right) \cdot \frac{4}{5} = 60g
T1(35+1615)=60gT_1 \left(\frac{3}{5} + \frac{16}{15}\right) = 60g
T1(2515)=60g  ⟹  T1⋅53=60gT_1 \left(\frac{25}{15}\right) = 60g \implies T_1 \cdot \frac{5}{3} = 60g
T1=36g=36×9.8=352.8 N (বা 36 kg-wt)T_1 = 36g = 36 \times 9.8 = 352.8\text{ N} \text{ (বা } 36\text{ kg-wt)}

অতএব,
T2=43×36g=48g=48×9.8=470.4 N (বা 48 kg-wt)T_2 = \frac{4}{3} \times 36g = 48g = 48 \times 9.8 = 470.4\text{ N} \text{ (বা } 48\text{ kg-wt)}

উত্তর: সুতাদ্বয়ের টান যথাক্রমে 352.8 N352.8\text{ N} এবং 470.4 N470.4\text{ N} (বা 36 kg-wt36\text{ kg-wt} এবং 48 kg-wt48\text{ kg-wt})।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন