অধ্যায় ২: একমাত্রিক গতি

মনেকরো, কাটুশ একজন মহাকাশচারী। স্পেসশীপ নিয়ে ঘুরতে ঘুরে সে এবার মঙ্গলগ্রহে গিয়ে একটা নতুন ঘাঁটি বানিয়েছে। পৃথিবী থেকে সেখানে পৌঁছে প্রথমেই স্পেসশীপটা পার্ক করে বেরিয়ে পড়েছে চারপাশ ঘুরে দেখতে। কিছুক্ষণ পরে বুঝতে পারলো, হাঁটতে হাঁটতে সে অনে-এএ-ক দূরে চলে এসেছে। এখন আবার স্পেসশীপের কাছে ফিরতে হবে। কিন্তু কোন দিকে কতদূর হাঁটবে?

এই প্রশ্নটার উত্তর দিতে হলে শুধু সে কত কিলোমিটার হেঁটেছে সেটা জানলেই হবে না। কোন দিকে হেঁটেছে, সেটাও জানতে হবে। এখান থেকেই আমাদের গতির আলোচনা শুরু।

পদার্থবিজ্ঞানের যে শাখায় বস্তুর গতি নিয়ে আলোচনা করা হয়, তাকে বলে বলবিদ্যা (Mechanics)। একটা ক্রিকেট বল ছুড়ে দিলে কোথায় পড়বে, একটা ট্রেন কীভাবে গতি বাড়াবে, কিংবা মহাকাশযান কীভাবে মঙ্গলগ্রহে পৌঁছাবে-এসবই বলবিদ্যার আলোচনার বিষয়।

বলবিদ্যায় গতি নিয়ে দুটো আলাদা প্রশ্ন করতে পারি। প্রথমটা হলো, কোনো বস্তু কীভাবে চলছে? দ্বিতীয়টা হলো, কেন চলছে? প্রথম প্রশ্নের উত্তর খুঁজে যে অংশে আমরা অবস্থান, বেগ আর ত্বরণ নিয়ে আলোচনা করি, সেটার নাম গতিবিদ্যা বা Kinematics। আর গতি হওয়ার কারণ, যেমন বল, নিয়ে যে অংশে আলোচনা করি, তার নাম Dynamics।

এই অধ্যায়ে আমরা প্রথম প্রশ্নটাই নিয়ে কাজ করবো। একটা বস্তু কখন কোথায় আছে, কত জোরে এবং কোন দিকে চলছে, গতি বাড়ছে না কমছে-সেগুলো হিসাব করতে শিখবো। প্রথমে ভেক্টর সম্পর্কে কিছু প্রয়োজনীয় বিষয় দেখে নেবো, তারপর একমাত্রিক গতিতে ফিরে আসবো।