পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

AI-লিখিত অনুমানভিত্তিক উত্তর—ধারণা ও সীমাবদ্ধতা নিচে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি উৎসের যাচাইকৃত মূল উত্তর হিসেবে দাবি করা হচ্ছে না।

স্পষ্ট অনুমান: দেওয়ালের সাথে কোনো অনুভূমিক বাহ্যিক বল ক্রিয়াশীল না থাকায় অভিলম্ব প্রতিক্রিয়া বল N = 0 এবং ঘর্ষণ বল f_k = 0 ধরা হয়েছে (μ একটি অতিরিক্ত/বিভ্রান্তিকর উপাত্ত)। | অভিকর্ষজ ত্বরণ g = 9.8 m s⁻² (অথবা 9.81 m s⁻²) ধরা হয়েছে।

দেওয়া আছে,
কাঠের ভর, m = 0.5 kg
স্প্রিং ধ্রুবক, k = 4.8 N m⁻¹
সংকোচন, x = 4 m
ঘর্ষণ গুণাঙ্ক, μ = 0.25

যেহেতু খাড়া দেওয়ালের দিকে কোনো অনুভূমিক বল প্রযুক্ত নেই, তাই অভিলম্ব প্রতিক্রিয়া বল N = 0।
ফলে ঘর্ষণ বল, f = μ N = 0।

কাজ-শক্তি উপপাদ্য বা শক্তি সংরক্ষণশীলতার নীতি অনুযায়ী, সংঘর্ষের মুহূর্ত থেকে স্প্রিংটি সর্বোচ্চ সংকুচিত হওয়া পর্যন্ত:
(1/2) m v² + m g x = (1/2) k x²

বা, (1/2) (0.5) v² = (1/2) (4.8) (4)² - (0.5) (9.8) (4)
বা, 0.25 v² = 38.4 - 19.6 = 18.8
বা, v² = 75.2
∴ v = 8.67 m s⁻¹

উত্তর: সংঘর্ষের সময় কাঠ খণ্ডের বেগ 8.67 m s⁻¹ (বা g = 9.81 m s⁻² হলে 8.667 m s⁻¹)।