পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র • Barishal Board • বরিশাল বোর্ড ২০১৯

পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

একটি সেকেন্ড দোলক ভূ-পৃষ্ঠে সঠিক সময় দেয়। একে 9 km উচ্চতায় এভারেস্টের চূড়ায় নিয়ে গেলে প্রতি ঘণ্টায় 5 সেকেন্ড সময় হারায়। পৃথিবীর ব্যাসার্ধ 6400 km।

  1. ক)

    স্থিতিস্থাপক সীমা কী?

    (1)
  2. খ)

    অনুনাদ এক ধরনের পরবশ কম্পন – ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    এভারেস্টের চূড়ায় দোলকের দোলনকাল নির্ণয় করো ।

    (3)
  4. ঘ)

    উদ্দীপকের তথ্যাবলি হতে এভারেস্টের উচ্চতা নির্ণয় করে তার সঠিকতা যাচাই কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    বাহ্যিক বল প্রয়োগে বস্তুর একক ক্ষেত্রফলে উৎপন্ন বিকৃতির মান যে সর্বোচ্চ সীমা পর্যন্ত বল অপসারণ করলে বস্তুটি পূর্বের আকার বা আয়তন সম্পূর্ণরূপে ফিরে পায়, তাকে স্থিতিস্থাপক সীমা বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    যখন কোনো কম্পনশীল বস্তুর ওপর প্রযুক্ত বাহ্যিক পর্যাবৃত্ত বলের কম্পাঙ্ক বস্তুটির নিজস্ব স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের সমান হয়, তখন বস্তুটির কম্পন বিস্তার সর্বাধিক হয়। এই বিশেষ ধরনের পরবশ কম্পনকে অনুনাদ বলে।

    যেহেতু অনুনাদ সৃষ্টির জন্য একটি বাহ্যিক পর্যাবৃত্ত বলের উপস্থিতির প্রয়োজন হয় এবং বস্তুটি ওই বাহ্যিক বলের কম্পাঙ্কে কম্পিত হয়, তাই অনুনাদ মূলত পরবশ কম্পনেরই একটি বিশেষ রূপ।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ভূ-পৃষ্ঠে সেকেন্ড দোলকের দোলনকাল, T=2 sT = 2\text{ s}
    ১ ঘণ্টায় সময় হারায়, n=5 sn = 5\text{ s}
    ১ ঘণ্টা = 3600 s3600\text{ s}

    যদি এভারেস্টের চূড়ায় দোলনকাল T′T' হয়, তবে দোলকটি প্রতি ঘণ্টায় দোলন সম্পন্ন করে 3600−nT′/2\frac{3600 - n}{T'/2} টি।
    অতএব,
    T′=2×36003600−n=72003600−5=72003595≈2.00278 sT' = \frac{2 \times 3600}{3600 - n} = \frac{7200}{3600 - 5} = \frac{7200}{3595} \approx 2.00278\text{ s}

    অতএব, এভারেস্টের চূড়ায় দোলকটির দোলনকাল প্রায় 2.0028 s2.0028\text{ s}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক অনুসারে,
    পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R=6400 kmR = 6400\text{ km}
    ভূ-পৃষ্ঠে সেকেন্ড দোলকের পর্যায়কাল, T=2 sT = 2\text{ s}
    এভারেস্টের চূড়ায় পর্যায়কাল, T′=72003595 s≈2.00278 sT' = \frac{7200}{3595}\text{ s} \approx 2.00278\text{ s}

    আমরা জানি,
    T=2πLgT = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} এবং T′=2πLg′T' = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g'}}
    ∴T′T=gg′\therefore \frac{T'}{T} = \sqrt{\frac{g}{g'}}

    আবার, উচ্চতার সাথে অভিকর্ষজ ত্বরণের সম্পর্ক:
    gg′=(1+hR)2\frac{g}{g'} = \left(1 + \frac{h}{R}\right)^2
    ∴T′T=1+hR\therefore \frac{T'}{T} = 1 + \frac{h}{R}
    বা, hR=T′T−1\frac{h}{R} = \frac{T'}{T} - 1
    বা, h=R(T′T−1)h = R \left( \frac{T'}{T} - 1 \right)
    বা, h=6400(2.002782−1)h = 6400 \left( \frac{2.00278}{2} - 1 \right)
    বা, h=6400(36003595−1)=6400×53595≈8.901 kmh = 6400 \left( \frac{3600}{3595} - 1 \right) = 6400 \times \frac{5}{3595} \approx 8.901\text{ km}

    গাণিতিকভাবে নির্ণীত এভারেস্টের উচ্চতা 8.901 km8.901\text{ km}।
    কিন্তু উদ্দীপকে এভারেস্টের উচ্চতা উল্লেখ করা হয়েছে 9 km9\text{ km}।
    যেহেতু নির্ণীত মান (8.901 km8.901\text{ km}) উদ্দীপকের প্রদত্ত উচ্চতা (9 km9\text{ km}) এর সাথে হুবহু মেলে না (যদিও অত্যন্ত কাছাকাছি), তাই বলা যায় উদ্দীপকে প্রদত্ত তথ্যাবলি থেকে প্রাপ্ত উচ্চতা বাস্তব মানের কাছাকাছি হলেও উদ্দীপকে উল্লেখিত 9 km9\text{ km} তথ্যের সাথে সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যপূর্ণ বা নির্ভুল নয়।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন