আমরা সাধারণত বস্তুর ভর ও ওজন কে একই জিনিস বলে মনে করি। বাস্তবে বস্তুর ভর ও ওজন সম্পুর্ন আলাদা বিষয়।
ভর কাকে বলে ?
বস্তুর মধ্যে পদার্থের পরিমানই হচ্ছে ভর। ভর একটি দ্রুব রাশি যা ভূপৃষ্ঠে বা ভূপৃষ্ঠের কোনো বস্তুর উপর নির্ভর করে না। তাই পৃথিবীর সর্বত্র স্থানে ভর সর্বদা একই থাকে।
ওজন কাকে বলে ?
কোনো বস্তুকে পৃথিবী যে বল দ্বারা তার কেন্দ্রের দিকে আকর্ষণ করে তাকে বস্তুর ওজন বলে।
ওজনের সমীকরণ :
কোনো বস্তুর ভর m এবং পৃথিবীর কোনো স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণ g হলে এবং ঐ স্থানে বস্তুর ওজন W দ্বারা প্রকাশ করা হলে,
বস্তুর ওজনের সমীকরণ W=mg
ওজনের একক নিউটন।
ওজন স্প্রিং নিক্তির সাহায্যে পরিমাপ করা যায়।
পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে ওজন পরিবর্তনের কারণ :
বস্তুর ওজনের সমীকরণ W=mg
বস্তুর ওজন, বস্তুর ভর ও অভিকর্ষজ ত্বরণের উপর নির্ভর করে। যেহেতু পৃথিবীর সর্বত্র নির্দিষ্ট বস্তুর ক্ষেত্রে ভর ধ্রুব। সুতরাং বস্তুর ওজন অভিকর্ষজ ত্বরণ g এর উপর নির্ভরশীল। যে সকল কারণে অভিকর্ষজ ত্বরণের পরিবর্তন ঘটে সে সকল কারণে বস্তুর ওজন ও পরিবর্তিত
হয়।
ওজন পরিবর্তনের কারণ :
পৃথিবীর আকৃতির জন্য :
অভিকর্ষজ ত্বরণের সমীকরণ g=(GM)÷R^2
এখানে G= মহাকর্ষীয় দ্রুবক। M= পৃথিবীর ভর এবং R = পৃথিবীর ব্যাসার্ধ। G ও M অপরিবর্তনশীল। তাই অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) পৃথিবীর ব্যাসার্ধের উপর নির্ভর করে। পৃথিবী সম্পুর্ন গোলাকার নয়, মেরু অঞ্চলে একটু খানি চাপা। মেরু অঞ্চলে পৃথিবীর ব্যাসার্ধ R সবই কম বলে সেখানে g এর মান বেশি। ফলে মেরু অঞ্চলে বস্তুর ওজন বেশি আবার মেরু অঞ্চল থেকে যত বিষুবীয় অঞ্চলে যাওয়া হয় পৃথিবীর ব্যাসার্ধ ততই বেশি হতে থাকে ফলে অভিকর্ষজ ত্বরণ g এর মান ও কম হয়। ফলে বস্তুর ওজন ও কম হতে থাকে।
পৃথিবীর আহ্নিক গতির জন্য ওজনের পরিবর্তন
পৃথিবীর আহ্নিক গতির জন্য অভিকর্ষজ ত্বরণ বিষুবীয় অঞ্চল থেকে মেরু অঞ্চলের দিকে ক্রমশ বৃদ্ধি পায়। এর ফলে বস্তুর ওজন ও বৃদ্ধি পায়।
ভূপৃষ্ঠ থেকে উঁচু কোনো স্থানে ওজনের পরিবর্তন : পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে যত উপরের দিখে ওঠা হয় ততই পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে দূরত্ব বাড়তে থাকে ফলে অভিকর্ষজ ত্বরণের মান কম হতে থাকে। এই জন্যই ভূপৃষ্ঠ থেকে যত উপরের ওঠা যায় বস্তুর ওজন ও তত কমতে থাকে। এই কারণে পাহাড় ও পর্বতের শীর্ষে বস্তুর ওজন কম হয়।
পৃথিবীর অভ্যন্তরে বস্তুর ওজন : পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে যত ভিতরের দিকে যাওয়া যায় ততই অভিকর্ষজ ত্বরণের মান কমতে থাকে। ফলে পৃথিবীর যত অভ্যন্তরে যাওয়া যায় ততই ওজন কম হতে থাকে। একারণে খণিতে বস্তুর ওজন কম থাকে। পৃথিবীর কেন্দ্রে বস্তুর আকর্ষণ থাকে না তাই অভিকর্ষজ ত্বরণ ও শূন্যতা হয়।
অভিকর্ষজ ত্বরণের সূত্র প্রতিপাদন : মহাবিশ্বের প্রতিটি বস্তু একে অপরকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষণ বলের মান বস্তুকণাদ্বয়ের ভরের গুনফলের সমানুপাতিক এবং দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক এবং এই বল বস্তুদ্বয়ের সংযোজক সরল রেখা বরাবর ক্রিয়া করে।
ধরি, পৃথিবীর ভর=M, ভূপৃষ্ঠের কাছাকাছি কোনো বস্তুর ভর= m. বস্তু ও পৃথিবীর কেন্দ্রের দূরত্ব = d তাহলে, মহাকর্ষ সূত্রানুসারে অভিকর্ষজ বল, F=(GMm)÷d^2...............(1)
আবার বলের পরিমাপ থেকে পাই,
অভিকর্ষ বল= ভর × অভিকর্ষজ ত্বরণ।
F=mg...............(২)
