নিউটন
SI উদ্ভূত একক · রাশি: বল
01 · সংজ্ঞা
যে বল এক কিলোগ্রাম ভরকে প্রতি সেকেন্ডে সেকেন্ডপ্রতি এক মিটার বেগ যোগ করে। রাশিটি বড় নয়: মাঝারি আকারের একটি আপেল হাতের তালুতে প্রায় এই বলেই চাপ দেয়।
সংজ্ঞাটি সরাসরি বলবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রেরই পুনরাবৃত্তি, তাই এর জন্য কোনো বস্তু-মানও লাগে না, কোনো পরীক্ষণ-ব্যবস্থাও নয়: নিউটন সম্পূর্ণভাবে কিলোগ্রাম, মিটার আর সেকেন্ড দিয়ে নির্ধারিত। যে বিভ্রান্তি দূর করতে এই একক এসেছে, তারও উৎস এখানেই। ভর বস্তুর ধর্ম, বিশ্বব্রহ্মাণ্ডের কোথাওই তা বদলায় না; ওজন হলো সেই বল যা দিয়ে বস্তু তার অবলম্বনে চাপ দেয়, আর তা নির্ভর করে বস্তু কোথায় আছে তার উপর। এক কিলোগ্রাম চাঁদেও এক কিলোগ্রামই থাকে, কিন্তু সেখানে নিউটনের সংখ্যা ছয় গুণ কমে যায়। যত দিন দুটি রাশিকেই কিলোগ্রাম বলা হতো, পার্থক্যটি মনে রাখতে হতো; নিউটন সেটিকে প্রতীকে তুলে এনেছে।
সমবেগ গতির জন্য বল লাগে না: যে গাড়িকে কিছু আটকায় না, সে নিজেই গড়িয়ে চলে। নিউটন দরকার হয় বেগ বদলাতে অথবা কোনো বস্তুকে পড়া থেকে ধরে রাখতে। এক নিউটন এক কিলোগ্রামকে এক সেকেন্ডে সেকেন্ডপ্রতি এক মিটারে নিয়ে যায়, আর দশ নিউটন সেই একই কিলোগ্রামকে দশ গুণ দ্রুত, কিংবা দশ কিলোগ্রামকে একই হারে ত্বরিত করে — দ্বিতীয় সূত্রে ভর আর ত্বরণ সমান মর্যাদার।
02 · রূপান্তর
নিউটন, কিলোগ্রাম-বল ও পাউন্ড-বল
সব গুণাঙ্ক সংজ্ঞা অনুসারেই যথাযথ: কিলোগ্রাম-বল ও পাউন্ড-বল আদর্শ অভিকর্ষজ ত্বরণ দিয়ে নির্ধারিত, আর ডাইন সেন্টিমিটার ও গ্রাম দিয়ে।
কিলোগ্রাম-বলের সংজ্ঞা হলো আদর্শ অভিকর্ষজ ত্বরণে এক কিলোগ্রামের ওজন, অর্থাৎ সেকেন্ড বর্গে 9.806 65 মিটারে। সংখ্যাটি একটি সম্মতি: প্রকৃত ত্বরণ বিষুবরেখায় 9.78 থেকে মেরুতে 9.83 পর্যন্ত বদলায়, তাই একই বাটখারা কিটো আর মুরমানস্কে দাঁড়িপাল্লায় আলাদা চাপ দেয়। এ কারণেই শিল্পের দাঁড়িপাল্লা বসানোর জায়গাতেই ক্রমাঙ্কিত করা হয়।
| একক | নাম | মান | কোথায় মেলে |
|---|---|---|---|
| N | নিউটন | 1 | SI-তে বলের মূল লেখনরূপ |
| kN | কিলোনিউটন | 0.001 | নির্মাণ, ঠেলা, ভার |
| MN | মেগানিউটন | 1·10⁻⁶ | রকেট, প্রেস, সেতু |
| mN | মিলিনিউটন | 1 000 | গবেষণাগারের মাপ |
| µN | মাইক্রোনিউটন | 1·10⁶ | সূক্ষ্ম যন্ত্রবিদ্যা, সৌর পাল |
| kgf | কিলোগ্রাম-বল | 0.101972 | g₀-তে এক কিলোগ্রামের ওজন |
| gf | গ্রাম-বল | 101.972 | ওষুধের দোকান ও গবেষণাগারের দাঁড়িপাল্লা |
| tf | টন-বল | 0.000101972 | ক্রেন, কথ্য ভাষায় ইঞ্জিনের ঠেলা |
| lbf | পাউন্ড-বল | 0.224809 | ইংরেজিভাষী কারিগরি |
| ozf | আউন্স-বল | 3.59694 | ছোট বল, স্প্রিং |
| ডাইন | ডাইন | 100 000 | CGS পদ্ধতি, ঊনবিংশ শতকের পদার্থবিদ্যা |
| পাউন্ডাল | পাউন্ডাল | 7.23301 | ইংরেজ পরম পদ্ধতি |
| sn | স্টেন | 0.001 | MTS পদ্ধতি, ফ্রান্স 1919–1961 |
ওজন হিসাব করা হয়েছে আদর্শ অভিকর্ষজ ত্বরণ 9.806 65 m/s²-এ; ত্বরণ এক টন ভরের জন্য।
03 · মাত্রার ক্রম
ধূলিকণা থেকে উড্ডয়নরত রকেট পর্যন্তএক নিউটন — হাতের তালুতে আপেল
04 · মাপার যন্ত্র
বল কী দিয়ে মাপা হয়
সবচেয়ে সরল পথ: হুকের সূত্র প্রসারণকে বলের সঙ্গে রৈখিকভাবে বাঁধে, আর মাপকাঠি সরাসরি নিউটনে ভাগ করা যায়। নির্ভুলতা সীমিত হয় স্প্রিংয়ের স্থিতিস্থাপক অনুক্রিয়া আর তাপমাত্রায়, তাই উৎপাদনে যন্ত্রটি মোটামুটি মাপের কাজেই থেকে গেছে।
স্থিতিস্থাপক অংশে আঁটা জালিটি ধাতুর সঙ্গেই প্রসারিত হয় আর তার রোধ শতাংশের ভগ্নাংশ পরিমাণে বদলায়। ব্রিজ বর্তনী তা ভোল্টেজে পরিণত করে — রান্নাঘরের দাঁড়িপাল্লা থেকে ওয়াগন-মাপক পর্যন্ত সব বাণিজ্যিক ও শিল্প দাঁড়িপাল্লা এভাবেই চলে।
জাতীয় পরিমাপবিদ্যা প্রতিষ্ঠানগুলি জানা ভরের বোঝা ঝুলিয়ে নিউটনকে বাস্তবায়িত করে, যে অভিকর্ষ ক্ষেত্রে ত্বরণ আগেই মাপা আছে। সবচেয়ে বড় যন্ত্রগুলি কয়েক মেগানিউটন পর্যন্ত দেয়, আর পরীক্ষাগারের সংবেদক সেগুলির সাপেক্ষেই ক্রমাঙ্কিত হয়।
ভারের নিচে কোয়ার্টজ নিজেই আধান জন্মায়, আর সাড়া মাইক্রোসেকেন্ডের ধাক্কার সঙ্গেও তাল রাখে। এমন সংবেদক দিয়ে কাটার বল, পশ্চাৎধাক্কা আর সংঘর্ষ-পরীক্ষা মাপা হয়; স্থির ভার তারা ধরে রাখতে পারে না — আধান বেরিয়ে যায়।
05 · লেখার নিয়ম
বড় হাতের N, বিন্দু ছাড়া
প্রতীকটি পদবি থেকে এসেছে, তাই বড় হাতের অক্ষরে লেখা হয়, অথচ এককের নাম লেখায় ছোট হাতের অক্ষরে: newton, কিন্তু প্রতীক N। রুশ প্রতীক Н, আর মিশ্র লেখায় তাকে হেনরির লাতিন H-এর সঙ্গে গুলিয়ে ফেলা সহজ। সংখ্যা আর প্রতীকের মাঝে অবিচ্ছেদ্য ফাঁক রাখা হয়।
কিলো উপসর্গ ছোট হাতের অক্ষরে লেখা হয়: kN, KN নয়। বলের ভ্রামক নিউটন-মিটারে দেওয়া হয়, আর যদিও তার মাত্রা জুলের মতোই, একটিকে অন্যটির জায়গায় বসানো চলে না: কাজ আর ভ্রামক আলাদা রাশি। কিলোগ্রাম-বল ও টন-বল আশির দশক পর্যন্ত কারিগরিতে চলত, পুরোনো নকশা ও নির্দেশিকায় দেখা যায়, এবং ISO 80000-4 আর সেগুলি ব্যবহারের সুপারিশ করে না।
06 · প্রতিবেশী একক
নিউটন গোটা একটি উদ্ভূত-একক ঝোপের গোড়ায় দাঁড়িয়ে: ক্ষেত্রফল দিয়ে ভাগ করলে প্যাসকেল, দূরত্ব দিয়ে গুণ করলে জুল।
প্রতি বর্গমিটারে নিউটন
বল
কাজের নিউটন-মিটার
Simetrium-এর প্রতিবেশী নথিতে: প্যাসকেল চাপের জন্য, জুল কাজের জন্য, ওয়াট ক্ষমতার জন্য আর কিলোগ্রাম — সেই মূল একক যা দিয়ে নিউটন সংজ্ঞায়িত। পদ্ধতির বাইরের এককগুলির মধ্যে পাশে আছে পাউন্ড-বল আর ফুট-পাউন্ড, দুটিই ইংরেজিভাষী কারিগরিতে আজও বেঁচে আছে।
07 · ঐতিহাসিক অংশ
নিউটনের আগে বল মাপা হতো কী দিয়ে
গতির দ্বিতীয় সূত্র রচিত হয়েছিল বলের কোনো একক ছাড়াই: নিউটন লিখেছিলেন অনুপাতের কথা, সংখ্যার কথা নয়। নির্দিষ্ট কিছু দিয়ে বল মাপার দরকার পড়ল কেবল যন্ত্র আর প্রকৌশল হিসাব আসার পরে।
প্রকৌশলীরা হিসাব করতেন কিলোগ্রাম-বলে — বাটখারার ওজন, যা চোখেই বোঝা যায়। পদার্থবিদেরা বেছে নিলেন সেন্টিমিটার-গ্রাম-সেকেন্ড পদ্ধতি আর ডাইন, যা নিউটনের চেয়ে এক লক্ষ গুণ ছোট। এক পক্ষের হিসাব অন্য পক্ষের জন্য বদলে নিতে হতো।
নবম সাধারণ ওজন ও পরিমাপ সম্মেলন সেই বলের নাম নিউটন অনুমোদন করে, যে বল এক কিলোগ্রামকে এক সেকেন্ডে সেকেন্ডপ্রতি এক মিটারে নিয়ে যায়। 1960 সালে এককটি বাকি উদ্ভূত এককের সঙ্গে আন্তর্জাতিক পদ্ধতিতে ঢোকে।
কিলোগ্রাম-বল নথি থেকে বিদায় নিয়েছে, কিন্তু কথায় রয়ে গেছে: ইঞ্জিনের ঠেলা আজও টনে বলা হয়, প্রেসের বল কিলোগ্রামে। দোকানের স্প্রিং দাঁড়িপাল্লা বল মাপলেও ভর দেখায়, আর তাকে স্থানীয় অভিকর্ষজ ত্বরণ অনুসারে বসানো হয়।
নিউটনকে বস্তু-মান দিয়ে বাস্তবায়িত করা যায় না — কেবল হিসাব করা যায়
কিলোগ্রামের ছিল বস্তু-মান, মিটারের ছিল প্ল্যাটিনামের দণ্ডে আঁকা দাগ; নিউটনের নমুনা-বস্তু নেই এবং থাকতেও পারে না। এই একক তিনটি মূল একক দিয়ে সংজ্ঞায়িত আর হিসাবেই বাস্তবায়িত: জানা ভরের বোঝা ঝোলানো হয়, তারপর তাকে গুণ করা হয় সেই অভিকর্ষজ ত্বরণ দিয়ে, যা বসানোর জায়গায় দশ লক্ষ ভাগের এক ভাগ নির্ভুলতায় মাপা। বল-পরিমাপবিদ্যার বৈশিষ্ট্য এখান থেকেই: বলের জাতীয় মান একটি ভৌগোলিক বিন্দুর সঙ্গে বাঁধা। যন্ত্রটিকে অন্য শহরে সরানো মানে স্থানীয় ত্বরণ নতুন করে মাপা, কেননা তা অক্ষাংশ, উচ্চতা, এমনকি ভিতের নিচের শিলার ঘনত্বের সঙ্গেও বদলায়। গবেষণাগারের পাশে দুশো মিটারের একটি পাহাড় ফলকে ষষ্ঠ ঘরে সরিয়ে দেয়। দণ্ড-দাঁড়িপাল্লা এই দুশ্চিন্তা একেবারেই জানে না: সে ভরের সঙ্গে ভরের তুলনা করে, আর অভিকর্ষ দুই পাল্লাতেই কেটে যায় — তাই ওজন করা, বল মাপার চেয়ে কয়েক সহস্রাব্দ প্রাচীন।
তালিকা · মাপের একক
প্রতিটি রাশির জন্য একটি নথি
SI-এর সাতটি মূল একক, নিজস্ব নামওয়ালা বাইশটি উদ্ভূত একক, আর পদ্ধতির বাইরের সেই একক যেগুলি ছাড়া না চলে কারিগরি, না দৈনন্দিন জীবন। প্রত্যেকটির আলাদা পাতা: সংজ্ঞা, রূপান্তর, যন্ত্র, লেখার নিয়ম। 36টি ভাষায়।
নিজস্ব নামওয়ালা SI উদ্ভূত একক
নিউটনের নথি খোলাSI-এর মূল একক
পোড়ামাটির রঙে — কিলোগ্রাম, মিটার আর সেকেন্ড, যাদের দিয়ে নিউটন গড়াপদ্ধতির বাইরের একক
পোড়ামাটির রঙে — অন্য পদ্ধতির বল-এককনথির ভাষা
36টি ভাষা। প্রতীক N আন্তর্জাতিক; নাম পদবি অনুসরণ করে বলে সামান্যই বদলায়: newton, Newton, ньютон, ニュートン。