kalerkantho

এইচএসসি প্রস্তুতি

পদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্র

বিশ্বজিৎ দাস, সহকারী অধ্যাপক, দিনাজপুর সরকারি কলেজ, দিনাজপুর

২৫ মার্চ, ২০১৯ ০০:০০ | পড়া যাবে ৮ মিনিটে



পদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্র

নমুনা প্রশ্ন

মান ৫০

মডেল টেস্ট

সৃজনশীল প্রশ্ন

 

যেকোনো পাঁচটি প্রশ্নের উত্তর দাও

১।   একজন ক্রিকেটার ভূমির সঙ্গে কোণ করে একটি ক্রিকেট বলকে সর্বোচ্চ 100 মিটার দূরে পাঠাতে পারে। তুষার বলল, বলটিকে খাড়াভাবে একই বেগে নিক্ষেপ করলেও বলটি সর্বোচ্চ 100 মিটার উচ্চতায় উঠবে এবং বিচরণকাল আগের মতোই হবে।

     ক)   প্রাস কাকে বলে?     ১

     খ)   গড় বেগ থেকে কিভাবে তাত্ক্ষণিক বেগ পাওয়া যায়? ব্যাখ্যা করো।   ২

     গ)   সর্বোচ্চ উচ্চতায় নিক্ষিপ্ত বস্তুর বেগের মান কত হবে?   ৩

     ঘ) তুষারের কথার সত্যতা গাণিতিকভাবে যাচাই করো। ৪

 

২।   নিচের চিত্রে মিটার কার্যকরী দৈর্ঘ্যের একটি সরলদোলকের ববের তিনটি অবস্থান দেখান হলো। যেখানে ববের ভর 0.05 কেজি।

     ক) অসংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?    ১

     খ) কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য হয়—ব্যাখ্যা করো।     ২

     গ) ই অবস্থানে ববটির বেগ নির্ণয় করো।    

     ৩

     ঘ) এখানে যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতা পালিত হবে কী? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।     ৪

৩।   পূর্ণিমা 2m দীর্ঘ ও 10-6m2 প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট কোনো ধাতব তারকে 1% সম্প্রসারিত করল। তার ভাই নয়ন বলল, এতে তারটির ব্যাসার্ধ 0.4% হ্রাস পাবে। তারটির উপাদানের ইয়ংয়ের গুণাঙ্ক 2.0×1011Nm-2 এবং পয়সনের অনুপাত 0.33.

     ক) সান্দ্রতাঙ্ক কাকে বলে?    ১

     খ) ইস্পাত রাবারের চেয়ে বেশি স্থিতিস্থাপক কথার অর্থ ব্যাখ্যা করো।   ২

     গ) সম্প্রসারিত অবস্থায় তারটিতে কত স্থিতিস্থাপক বিভব শক্তি সঞ্চিত হয়েছিল?       ৩

     ঘ) নয়নের কথার সত্যতা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো। ৪

৪।   একজন লোক স্রোতহীন অবস্থায় 100m চওড়া নদী 4 মিনিটে সাঁতরিয়ে সোজাসুজি পার হতে পারেন; কিন্তু স্রোত থাকলে তিনি একই পথ 5 মিনিটে অতিক্রম করতে পারেন।

     ক)   কার্ল কী?     ১

     খ)   হতে পারে কি? ব্যাখ্যা দাও। ২

     গ) স্রোতের বেগ কত? ৩

     ঘ) স্রোত থাকা অবস্থায় লোকটির পক্ষে নদীর এপার থেকে ঠিক বিপরীত বিন্দুতে পৌঁছানো কিভাবে সম্ভব হবে? গাণিতিক যুক্তি দাও।            ৪

 

৫।   একজন শিক্ষার্থী সরলছন্দিত গতিসম্পন্ন কোনো কণার সরণের সমীকরণ লিখল,

     সব রাশি S.I এককে। সে বলল, কম্পনশীল কণাটি যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলবে।

     ক) প্রত্যয়নী বল কাকে বলে?       ১

     খ) বেগের পরিবর্তন শূন্য হলেও ত্বরণ থাকতে পারে—ব্যাখ্যা করো।   ২   

     গ) কণাটি সাম্যাবস্থানে পৌঁছাতে সর্বনিম্ন কত সময় লাগবে?    ৩

     ঘ) কম্পনশীল কণাটি 3 সেকেন্ড ও 7 সেকেন্ড সময় পর যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতা মেনে চলবে কি না—গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে যাচাই করো। 4

৬।   সীমা রাতের আকাশে একটি স্থির আলোক উৎস লক্ষ করে বাবাকে প্রশ্ন করে জানতে পারল, সেটি একটি স্থির কৃত্রিম উপগ্রহ। তার বাবা বলল, কৃত্রিম উপগ্রহগুলো সর্বদাই ঘূর্ণায়মান হওয়া সত্ত্বেও তাদের কোনো কোনোটি ভূ-স্থির হতে হলে ভূপৃষ্ঠ থেকে তাদের উচ্চতা ও পর্যায়কাল সুনির্দিষ্ট মানের হওয়া উচিত।

     ক) মহাকর্ষীয় বিভব কাকে বলে?     ১

     খ) কৃত্রিম উপগ্রহে নভোচারীরা আপাত ওজন শূন্য অনুভব করেন—কারণ ব্যাখ্যা করো।  ২

     গ) উপগ্রহটির উচ্চতা (বিষুবীয় অঞ্চলের সাপেক্ষে) কত? ৩

     ঘ) ভূ-স্থির উপগ্রহটির বেগের মান এবং বিষুবীয় অঞ্চলে (ধর, গড় ব্যাসার্ধ 6400 কিলোমিটার) কোনো বস্তুর বেগের মান একই হবে কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

৭।   1.2 কেজি ভরের (ধরি, A) একটি বস্তু ধ্রুব বেগে চলে 3.6 কেজি ভরের অপর একটি স্থির বস্তুর (ধরি, B) সঙ্গে সংঘর্ষপ্রাপ্ত হলো। চিত্রে 1.2 কেজি ভরের বস্তুটির সংঘর্ষের আগে ও পরে বেগ বনাম সময়ের লেখচিত্র দেখান হলো।

     ক) জড়তার ভ্রামক কাকে বলে? ১

     খ) ভরের পরিমাপ করতে গেলে বলের প্রয়োজন—ব্যাখ্যা করো। ২

     গ) উদ্দীপক অনুযায়ী সংঘর্ষের পরে বস্তুর বেগের মান ও দিক নির্ণয় করো।    ৩

     ঘ) গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে দেখাও যে, এ ক্ষেত্রে নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র প্রয়োগ হয়েছে।        ৪

 

৮।   পদার্থবিজ্ঞানের একজন শিক্ষক একটি অগ্রগামী তরঙ্গের সমীকরণ লিখলেন, Y = 0.5(100t – x/3.4) মি.। মাধ্যমের ঘনত্ব  = 1.24 শমস-3.

     ক) অগ্রগামী তরঙ্গ কাকে বলে? ১

     খ) ক্ষুদ্র পানির ফোঁটা বাতাসের মধ্য দিয়ে পড়ার সময় প্রান্তবেগ অর্জন করে—ব্যাখ্যা করো।    ২

     গ) তরঙ্গটির কম্পাঙ্ক নির্ণয় করো।    ৩

     ঘ) তীব্রতা লেভেল শ্রাব্যসীমার মধ্যে পড়ে কি না—গাণিতিকভাবে যাচাই করো।  ৪

 

সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তর

১।   ক) অনুভূমিকের সঙ্গে কোণ বা নতি রেখে শূন্যে নিক্ষিপ্ত বস্তুকে প্রাস বা প্রজেক্টাইল বলে।

     খ) সময় ব্যবধান শূন্যের সমীপবর্তী (কাছাকাছি) হলে গড় বেগের সীমান্তিক মানকেই বেগ বা তাত্ক্ষণিক রৈখিক বেগ বলে।

   

  বরাবর গতির জন্য

     তাত্ক্ষণিক বেগের মান,

     সমীকরণ (১) থেকে আরো বলা যায়,

     সময়ের সাপেক্ষে সরণের বা অবস্থান ভেক্টরের ব্যবকলন (বা অন্তরীকরণ) কে বেগ বা তাত্ক্ষণিক বেগ বলে।

২।   ক) কোনো বলের ক্রিয়ায় একটি বস্তুকে পূর্ণচক্রে পরিভ্রমণ করাতে কৃতকাজের পরিমাণ শূন্য না হলে ওই বলকে অসংরক্ষণশীল বল বলে।

     খ) বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণনরত কোনো বস্তুকণার ওপর যে বল ব্যাসার্ধ বরাবর কেন্দ্রের দিকে ক্রিয়া করে বস্তুকণাকে বৃত্তাকার পথে চলতে বাধ্য করে তাকে কেন্দ্রমুখী বল বলে।

 

    ∴ W = Fdr cos90°

                    = 0

     অতএব, কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য।

৩।   ক) উত্তর : একক বেগ অবক্রম বজায় রাখার জন্য প্রবাহীর একক ক্ষেত্রফলের ওপর যে পরিমাণ স্পর্শী বল ক্রিয়া করে তাকে ওই প্রবাহীর সান্দ্রতার গুণাঙ্ক বলে।

 ৪।   ক) কোনো ভেক্টরক্ষেত্র   =     (x, y, z) এর সব বিন্দুতে    (x, y, z) ব্যবকলন যোগ্য হলে   ও   এর ক্রসগুণনকে ওই ভেক্টরের ক্ষেত্রের কার্ল বলে।

     খ) দুটি অসমান ভেক্টরের লব্ধির মান কখনো শূন্য হতে পারে না। কারণ দুটি অসমান ভেক্টরের লব্ধির সর্বনিম্ন মান হলো ভেক্টরদ্বয়ের মানের বিয়োগফলের সমান, যা কখনো শূন্য হতে পারে না।

৫।   ক) উত্তর : স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে বাহ্যিক বল প্রয়োগে কোনো স্থিতিস্থাপক বস্তুর বিকৃতি ঘটানোর পর বাহ্যিক বল অপসারণ করলে যে বলের কারণে বিকৃতি বস্তু আবার পূর্বের অবস্থায় (সাম্যাবস্থায়) ফিরে আসে তাকে স্থিতিস্থাপক বল বা স্প্রিং বল বা প্রত্যয়নী বল বা পুনরানয়ন বল বলে।

     খ) সুষম রৈখিক বেগে যখন কোনো বস্তুকণা সরলপথে চলে, তখন সময়ের সঙ্গে এর রৈখিক বেগের মান ও দিক অপরিবর্তিত থাকে বলে বস্তুকণার কোনো রৈখিক ত্বরণ থাকে না। আবার

     কোনো বস্তুকণা বৃত্তাকার পথে সুষম রৈখিক বেগে ঘুরতে থাকলে এর রৈখিক বেগের মান সময়ের সঙ্গে অপরিবর্তিত থাকে; কিন্তু বেগের দিক বৃত্তাকার পথের প্রতিটি বিন্দুতে স্পর্শক বরাবর

     বহির্মুখী ক্রিয়া করে (পার্শ্ব চিত্র)।

     ফলে বেগের দিক সময়ের সঙ্গে পরিবর্তিত হয়, বিধায় ত্বরণ সৃষ্টি হয়।

৬।   ক) অসীম দূর থেকে একক ভরের বস্তুকে মহাকর্ষ ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে আনতে মহাকর্ষ বলের দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণকে ওই বিন্দুর মহাকর্ষ বিভব বলে।

     খ) মহাশূন্যচারীরা যখন মহাশূন্য যানে করে পৃথিবীকে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় বৃত্তাকার পথে প্রদক্ষিণ করেন, তখন বৃত্তাকার গতির জন্য মহাশূন্য যানের পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে ম-এর মানের সমান একটি ত্বরণ হয়। এ অবস্থায় মহাশূন্য যানের সাপেক্ষে মহাশূন্যচারীর ত্বরণ (g–g) = 0 হয় বলে মহাশূন্যচারী মহাশূন্য যানের দেয়ালে বা মেঝেতে কোনো বল প্রয়োগ করেন না। ফলে মহাশূন্যচারী তার ওজনের বিপরীতে কোনো প্রতিক্রিয়া বলও অনুভব করেন না। তাই মহাশূন্যচারী ওজনহীনতা অনুভব করেন।

৭।   ক) কোনো অক্ষের সাপেক্ষে ঘূর্ণনরত দৃঢ় বস্তুর কণাগুলোর ভর এবং ঘূর্ণন অক্ষ থেকে এদের দূরত্বের বর্গের গুণফলের সমষ্টিকে ওই অক্ষের সাপেক্ষে বস্তুর জড়তার ভ্রামক বলে।

     খ) গতিশীল বস্তুর ত্বরণের ওপর ক্রিয়াশীল নিট বলের সমানুপাতিক। একটি নির্দিষ্ট নিট বলের ক্রিয়ায় যে বস্তুর ভর বেশি হবে সেটির ত্বরণ কম হবে। তাই বলা হয়, বস্তুর ভর হচ্ছে বস্তুর সেই ধর্ম, যা বস্তুটির বেগের পরিবর্তনকে বাধা দেয়। আবার জড়তার অর্থ হচ্ছে বস্তুর গতির পরিবর্তনকে বাধা দেওয়া। তাই বস্তুর ভর, জড়তার পরিমাপ নির্দেশ করে এবং এই কারণে ভরকে অনেক সময় জড়ভর বা জাড়্যভর বলা হয়। কোনো বস্তুর ভর যত বেশি হয়, তার জড়তা তত বেশি হয়।

৮। ক) যে তরঙ্গ উৎস থেকে উৎপন্ন হয়ে সময়ের সঙ্গে মাধ্যমের এক স্তর থেকে অন্য স্তরে সঞ্চালিত হয়ে ক্রমাগত সামনের দিকে অগ্রসর হয় তাকে অগ্রগামী তরঙ্গ বলে।

     খ) বৃষ্টির ফোঁটা যখন বায়ুমণ্ডলের ভেতর দিয়ে পড়তে থাকে তখন অভিকর্ষের জন্য এর বেগ বৃদ্ধি পেতে থাকে; কিন্তু সান্দ্রতার জন্য এর ওপর বায়ুমণ্ডলের বাধাদানকারী প্লবতা ও সান্দ্র বলও বৃদ্ধি পায়। একসময় বৃষ্টির ফোঁটার নিট ত্বরণ শূন্য হয়, তখন ফোঁটাটি গতি জড়তার জন্য ধ্রুব বেগে নিচে পড়তে থাকে। এই বেগই প্রান্তিক বেগ। সুতরাং প্রান্তিক বেগ প্রাপ্তির কারণে অবাধে পতনশীল বৃষ্টির ফোঁটা উচ্চবেগ প্রাপ্ত হয় না।

 

মন্তব্য