Hands On Physics Workshop

গত ২৭ থেকে ২৯ শে ডিসেম্বর ২০২৫ রাধানগর বোর্ড প্রাথমিক বিদ্যালয়ে অনুষ্ঠিত হলো, নবম দশম শ্রেণীর ছাত্রছাত্রীদের নিয়ে হাতেকলমে পদার্থ বিজ্ঞানের কর্মশালা ।

রাধানগর উচ্চ বিদ্যালয় , পাঁচাল উচ্চ বিদ্যালয় ,  বিষ্ণুপুর উচ্চ বিদ্যালয় , মালিয়াড়া উচ্চ বিদ্যালয় ; পাঁচাল বালিকা উচ্চ বিদ্যালয় , সোনামুখী সেন্ট জেভিয়ারস হাই স্কুল, পাথরমোড়া আর কে ভি ,   সহ বাঁকুড়া জেলার নানা বিদ্যালয়ের ৩৫ জন  ছাত্র-ছাত্রী ও  শিক্ষক-শিক্ষিকারা এই কর্মশালায় অংশগ্রহণ করেন। 

কর্মশালায় প্রশিক্ষক হিসেবে উপস্থিত ছিলেন মেদিনীপুর কলেজের প্রাক্তন অধ্যাপক ও IAPT ( Indian Association Of Physics Teachers )  - মেদিনীপুর কলেজ সেন্টার ফর সায়েন্টিফিক কালচার এর পক্ষে ড .সুভাষ চন্দ্র সামন্ত ।           ডঃ মৃত্যুঞ্জয় ঘোষ, ডিপার্টমেন্ট অফ ফিজিক্স, রামানন্দ কলেজ ও ডঃ মাখনলাল নন্দ গোস্বামী, ডিপার্টমেন্ট অফ ফিজিক্স, মেদিনীপুর কলেজ (অটোনোমাস) প্রমূখ , বিষ্ণুপুর উচ্চ বিদ্যালয়ের  পদার্থবিদ্যার শিক্ষক সঞ্জীব চৌধুরী , মানিক লাল সিংহ স্মৃতি মাধ্যমিক পদার্থবিদ্যার শিক্ষিকা রেখা ঝারিমুণ্যা ,  সাবড়াকোন উচ্চ বিদ্যালয় ( উ মা ) এর পদার্থবিদ্যার শিক্ষক,   শান্তনু পরামানিক  , আনন্দপুর উচ্চ বিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার শিক্ষক পাপুন মণ্ডল ,  প্রমুখ । 

ড. সামন্ত বলেন " এই তিন দিনের কর্মশালায় নবম দশম শ্রেণীর পাঠক্রমের পদার্থবিদ্যার বিভিন্ন বিষয় সামান্য উপকরণ সহ হাতে কলমে শেখার পাশাপাশি সেই সংক্রান্ত  অঙ্ক গুলিও ছাত্র-ছাত্রীরা করতে শেখে ! সামান্য উপকরণ দিয়ে যে পরীক্ষাগুলি আমরা ডিজাইন করেছি তার মধ্যে দিয়ে ষষ্ঠ শ্রেণী থেকে পিএইচডি করা ছাত্র-ছাত্রী তার শেখার বিষয়বস্তু খুঁজে পাবে। হাতে-কলমে না শিখলে যে শেখা কখনোই সম্পূর্ণ হয় না এই কর্মশালায় ছাত্র-ছাত্রী এবং অভিভাবকরা সেটা বুঝেছেন আমাদের আশা । আগামী দিনে আমরা উচ্চ মাধ্যমিকের পদার্থ বিজ্ঞানের বিষয়গুলি নিয়ে এভাবে হাতে-কলমে পরীক্ষার মাধ্যমে শেখার ব্যবস্থা করতে চলেছি |"

ডঃ মাখনলাল নন্দ গোস্বামী, এই ধরনের উদ্যোগকে সাধুবাদ জানিয়ে বলেন “ ছাত্রছাত্রীরা বইয়ে যে সমস্ত পরীক্ষাগুলো দেখে সেগুলো ছবি আকারে দেখে , কিন্তু এখানে এই তিন দিনের কর্মশালায় ছাত্রছাত্রীরা সেগুলোকে হাতে-কলমে করতে শিখছে  ।" ছাত্রছাত্রীদের বলেন  "তোমাদের মত বয়সে এই ধরনের সুযোগ আমরা কখনো পাইনি ।  এভাবে শেখাটা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ । আমাদের সবার সার্বিক উন্নতির জন্য এই ধরনের হাতে-কলমে শিক্ষার চর্চা আরো বেশি বেশি করে হওয়া প্রয়োজন। আমি নিশ্চিত এই কর্মশালায় অংশ নেওয়া ছাত্র ছাত্রীদের আগামী দিনে যে শাখা নিয়েই পড়ুক তাদের অনেক কাজে লাগবে এই অর্জিত জ্ঞান। "

মানিক লাল সিংহ স্মৃতি মাধ্যমিক বিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার শিক্ষিকা রেখা ঝারিমুণ্যা বলেন " বিজ্ঞান শিক্ষা শুধুমাত্র 'চক্ এন্ড টক্ ' এ হয় না।হাতে কলমে বিজ্ঞানকে আয়ত্ত করা অত্যন্ত প্রয়োজন।এই রকম কর্মশালা ছাত্র-ছাত্রীদের আগ্রহকে অনেক অনেক গুন বাড়িয়ে দিতে পারে । ঠিক প্রদীপ যদি একবার জ্বালিয়ে দেওয়া যায় তাহলে তাতে মাঝে মাঝে তেল ঢেলে দিলেই চারদিক আলোকিত হতে থাকে ,ঠিক তেমনি জানার কৌতুহলের প্রদীপটি জ্বালানোর জন্য এরকম কর্মশালার কোনো বিকল্প নেই।

 এই কর্মশালায় শুধু ছাত্র-ছাত্রীরা নয় আমরাও শিখেছি অনেক অনেক কিছু !

স্লাইড কালিপার্স ও কিচেন ব্যালেন্সের ব্যবহার: স্লাইড কালিপার্সের ভার্নীয়ার দিয়ে আমরা  0.01 সেমি পর্যন্ত দৈর্ঘ সূক্ষ্ম ভাবে মাপতে পারি। কোন কোন ক্ষেত্রে এই দৈর্ঘ আরও কম। ভার্নিয়ার ধ্রুবক জেনে নিয়ে একটি  আয়তাকার কাঠের ব্লকের আয়তন V এবং ডিজিটাল কিচেন ব্যালেন্সের সাহায্যে তার ভর M মেপে কাঠের ঘনত্ব নির্ণয় করা যায়। অনেক গুলি একই কাঠের ব্লক নিয়ে পরীক্ষাটি করলে দেখা যাবে সব ব্লকের ক্ষেত্রেই (M/V) অনুপাত সমান। এই ধ্রুবক হোল ওই কাঠের ঘনত্ব।

 স্ক্রু গেজ ও ডিজিটাল মাল্টি মিটারের ব্যবহার :স্ক্রু গেজ দিয়ে 0.001 সেমি বা অনেক ক্ষেত্রে তার ও কম দৈর্ঘ্য মাপা যায়।চব্বিশ গেজের একশ গ্রাম  ইনস্যুলেটেড তামার তারের দৈর্ঘ্য L ফিতা দিয়ে, ব্যাসার্ধ r স্ক্রু গেজ দিয়ে  তার ব্যাসার্ধ r,  ডিজিটাল মাল্টি মিটার দিয়ে রোধ R ওহম, ডিজিটাল কিচেন ব্যালান্স দিয়ে সঠিক ভর mমেপে তামার আপেক্ষিক রোধ  এবং ঘনত্ব মাপা যাবে।

লিভার এবং আর্কিমিডিসের সূত্র প্রয়োগ করে নিউটনের তৃতীয় সূত্রের সত্যতা যাচাই

একটি তিরিশ সেন্টিমিটার স্কেলেকে তার মধ্যবিন্দু 15সেমি দাগ বা আলম্ব বিন্দু F থেকে   ঝোলালে অনুভূমিক থাকে। 

লিভার সূত্র : এবার F এর বামদিকে x সেমি দূরে একটি 100গ্রাম বাটখারা আর F থেকে ডানদিকে y  সেমি দূরে স্কেল থেকে 50গ্রাম বাটখারা ঝোলালে স্কেলটি আবার অনুভূমিক হয়। তখন দেখা যাবে লিভার সূত্র অনুযায়ী 100x=50y বা y=2x,  বাস্তবে( x ,y) এর সব জোড়া মানের জন্যই এই সমীকরণটি সত্য। লেখচিত্রে এই সমীকরণ একটি সরলরেখা রচনা করবে। 

সমবেগের পরীক্ষা, ক্রিয়াশীল বল সমূহ, নিউটনের প্রথম ও দ্বিতীয় গতিসূত্র 

পরীক্ষানলে বা বুরেটে কিছু পরিমাণ মবিল বা ক্যাস্টর ওয়েল নিয়ে উপর থেকে হোমিওপ্যাথি গুলি বা মটর দানা ফেললে সেটি তরলের পৃষ্ঠটানের  ধর্মের জন্য টান টান করা তরল তল ভেদ করে তার ভেতরে প্রবেশ করে। গোলাকার গুলিটি  বিভিন্ন পরস্পর বিরোধী নিম্নগামী  বলের প্রভাবে   নিচের দিকে সমবেগে যাবে। এক্ষেত্রে যে তিনটি বল কাজ করে সেগুলি হল- গুলির ওজন, প্লবতা বল  আর সান্দ্রতা বল। প্রথমে গুলির গতিবেগ শূন্য থাকায়। গতিবেগ নির্ভর সান্দ্রতা বল শূন্য থাকে। কিন্তু পরবর্তী যেকোন সময় গুলি বা দানার গতিবেগ v হলে, কোন নির্দিষ্ট মুহূর্তে,  ওই তিনটি বলের সম্পর্ক

Vg (D-d)- 6πnv = VDf

 গোলাকার গুলি বা দানার ব্যাসার্ধ  r , আয়তন V ও ঘনত্ব D আর তরলের সান্দ্রতা n ও ঘনত্ব d  আর, গুলির গতিবেগ v , ত্বরণ f , এবং এর উপর প্রযুক্ত  সান্দ্রতা বল 6πnv এবং f সান্দ্রতা গুনাঙ্ক, n।

অসমবেগের পরীক্ষা : মন্দনের মান নির্ণয়

একটা ছিদ্রযুক্ত সমব্যাসের চোঙ্গাকার বোতলে জল ভর্তি করলে ছিদ্র দিয়ে জল বেরিয়ে গেলে দেখা যাবে বোতলের ভেতরের জলতল নিচের দিকে নেমে যাচ্ছে ক্রম হ্রাসমান বেগে। বোতলের উল্লম্ব তল মসৃণ হলে ভাল হয়। মাপার সুবিধার  জন্য বোতলের  উল্লম্ব দেওয়ালে গ্রাফ পেপারের শিট আটকে দিয়ে স্কেল তৈরি করা হয়।

তলটির সরণ (s) - সময় (t) ডাটা নথিভুক্ত করে তলের গড়  গতিবেগ  (s/t) ও নথিভুক্ত করতে হবে। দেখা যাবে গড়  গতিবেগ (s/t) - সময় (t) লেখচিত্র একটি সরল রেখা হচ্ছে। অর্থাৎ জল তল সম মন্দনে নামছে।

যদি ধরা যায় জলতল সম মন্দন f এ নিচে নামে, আর  তার প্রাথমিক বেগ u, তখন  t সময় পরে তলের গতিবেগ হবে u- ft । কাজই t সময় পরিসরে তলের গড় গতিবেগ, v =(u + u - ft)/2 = u- ft/2 =(s/t)। কাজেই লেখচিত্র থেকে u আর f দুটোই জানা যাবে। লেখচিত্র টি সরলরেখা হওয়ায় নিশ্চিত ভাবে বলা যায়, তরল তল f সমমন্দনে নামে।

দোলকের পরীক্ষা থেকে অভিকর্ষজ ত্বরণের (g) এর মান নির্ণয়

সরল দোলকের দৈর্ঘ L, তার পর্যায়কাল T এবং অভিকর্ষজ ত্বরণ g এর মধ্যেকার সম্পর্ক :T =2π√( L/g)। এটি ব্যবহার করে g এর মান ও নির্ণয় করা যায়। উপরের সম্পর্কে  T=2s এবং পরীক্ষা থেকে  পাওয়া কার্যকরি দৈর্ঘ (L cm) এর  মান বসিয়ে g এর মান নির্ণয় করা যায়।

আবার বিভিন্ন L এর জন্য যে  পর্যায় কাল T পাওয়া গেছে সেগুলো নিয়ে L-   T*2 লেখচিত্র এঁকে যে সরল রেখা পাওয়া যায় তার নতি থেকে ও g মাপা যায়। এই কর্মশালায় ছাত্র ছাত্রীরা রাধানগরের অভিকর্ষজ ত্বরণের মান নির্ণয় করে !

আর্কিমিডিসের সূত্র:  প্লবতার পরিমাপ

 এবার আগের মত আলম্ব বিন্দু F এর বাম দিকে F থেকে x সেমি দূরে 100গ্রামের বাটখারা আর F থেকে ডানদিকে 10সেমি দূরে স্কেল থেকে একটি অজানা ভরের বস্তুকে ঝোলালে স্কেল টি অনুভূমিক হয়। তখন বস্তুর ভর M হলে 100x=M x 10 বা M= 10x, এবার বস্তুটিকে জলে ডুবিয়ে স্কেল টিকে অনুভূমিক করতে হলে 100গ্রামের বাটখারা টিকে F থেকে y সেমি দূরে রাখতে হলে, সেক্ষেত্রে জলে বস্তুর আপাত ভর m হলে, m=10y অর্থাৎ প্লবতা বল হবে (M-m)g। 

কাচের ফলকে প্রতিসরণ:

ফলকটি নিয়ে কাচের প্রতিসরাঙ্ক মাপটা খুব সহজ।  কাগজে কিছু হিজিবিজি লিখে তার উপর একটি কাচ ফলক এমন ভাবে রাখতে হবে যেন দৈর্ঘ্য বরাবর কাচ ফলকটি কাগজের তলের উপর উল্লম্বভাবে থাকে।  তখন লেখাটি বেশ উপরে উঠে আছে বলে মনে হয়।  এবার একটা ছোট স্কেলকে অনুভূমিক ভাবে রেখে দৈর্ঘ্য বরাবর উল্লম্ব ভাবে স্কেলটিকে ইতস্তত ওঠানামা করলে এক সময় মনে হবে, কাগজ আর স্কেল একই অনুভূমিক তলে আছে।  স্কেলের ওই অবস্থান থেকে ফলকের উপর তলের উচ্চতা  (v), আর কাচ ফলকের দৈর্ঘ্য (u) মেপে নিলেই প্রতিসরাঙ্ক (u/v) নির্ণয় করা যায়।