পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০১৫

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

5 × 10^-3 kg ভর, 0.6m দৈর্ঘ্য এবং 0.1 রোধবিশিষ্ট একটি পরিবাহী তার 1.8 x 10^-3 T ফ্লাক্স ঘনত্বের সুষম চৌম্বকক্ষেত্রে লম্বভাবে রাখা আছে। তারটির দুই প্রান্তে 4.5 V বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করে এতে তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি করা হল। (চৌম্বক প্রাবলা,H = 1.8 x 10^-5 Am^-1)

  1. ক)

    কাল দীর্ঘায়ন কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    NAND কে সার্বজনীন গেট বলা হয় কেন?

    (2)
  3. গ)

    চৌম্বক প্রবেশ্যতা কত?

    (3)
  4. ঘ)

    তারটি চৌম্বকক্ষেত্রে সাম্যাবস্থায় থাকবে-- উক্তিটির যথার্থতা যাচাই কর ৷

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে গতিশীল অবস্থায় পরিমাপকৃত কোনো ঘটনার সময় ব্যবধান ঐ পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে স্থির অবস্থায় পরিমাপকৃত সময় ব্যবধান অপেক্ষা দীর্ঘতর হওয়ার ঘটনাকে কাল দীর্ঘায়ন (Time Dilation) বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    যেসব লজিক গেট দিয়ে মৌলিক গেটগুলোসহ (AND, OR, NOT) যেকোনো লজিক বর্তনী বাস্তবায়ন করা যায়, তাদেরকে সার্বজনীন গেট বলা হয়।

    NAND গেট হলো AND গেট ও NOT গেটের সমন্বিত রূপ। শুধুমাত্র NAND গেট ব্যবহার করে তিনটি মৌলিক লজিক গেট (AND, OR ও NOT) তৈরি করা সম্ভব। তদুপরি, যেকোনো জটিল ডিজিটাল বা বুলিয়ান সমীকরণ কেবল NAND গেটের সমন্বয়ে বাস্তবায়ন করা যায়। এ কারণে NAND গেটকে সার্বজনীন গেট বলা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপকে প্রদত্ত মানসমূহ:
    চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব (চৌম্বক ক্ষেত্র), B=1.8×10−3 TB = 1.8 \times 10^{-3}\text{ T}
    চৌম্বক প্রাবল্য, H=1.8×10−5 A m−1H = 1.8 \times 10^{-5}\text{ A m}^{-1}

    আমরা জানি,
    চৌম্বক প্রবেশ্যতা, μ=BH\mu = \frac{B}{H}

    বা, μ=1.8×10−3 T1.8×10−5 A m−1=100 T m A−1\mu = \frac{1.8 \times 10^{-3}\text{ T}}{1.8 \times 10^{-5}\text{ A m}^{-1}} = 100\text{ T m A}^{-1} (বা H m−1\text{H m}^{-1})

    অতএব, মাধ্যমটির চৌম্বক প্রবেশ্যতা 100 T m A−1100\text{ T m A}^{-1}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    তারটি চৌম্বকক্ষেত্রে সাম্যাবস্থায় থাকতে হলে তারের ওপর প্রযুক্ত ঊর্ধ্বমুখী চৌম্বক বল (FmF_m) এবং নিম্নমুখী অভিকর্ষজ বল বা ওজন (WW) সমান ও বিপরীতমুখী হতে হবে। অর্থাৎ, Fm=WF_m = W হতে হবে।

    উদ্দীপক অনুসারে:
    তারের ভর, m=5×10−3 kgm = 5 \times 10^{-3}\text{ kg}
    তারের দৈর্ঘ্য, L=0.6 mL = 0.6\text{ m}
    তারের রোধ, R=0.1 ΩR = 0.1\ \Omega
    প্রযুক্ত বিভব পার্থক্য, V=4.5 VV = 4.5\text{ V}
    চৌম্বক ক্ষেত্র, B=1.8×10−3 TB = 1.8 \times 10^{-3}\text{ T}
    তারটি চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে অবস্থিত, অর্থাৎ θ=90∘\theta = 90^\circ
    অভিকর্ষজ ত্বরণ, g=9.8 m s−2g = 9.8\text{ m s}^{-2}

    ওহমের সূত্রানুসারে তারে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহ:
    I=VR=4.50.1=45 AI = \frac{V}{R} = \frac{4.5}{0.1} = 45\text{ A}

    তড়িৎবাহী তারের ওপর ক্রিয়াশীল চৌম্বক বল:
    Fm=ILBsin⁡90∘=45×0.6×1.8×10−3×1=0.0486 NF_m = I L B \sin 90^\circ = 45 \times 0.6 \times 1.8 \times 10^{-3} \times 1 = 0.0486\text{ N}

    চিত্রানুসারে ফ্লেমিং-এর বাম হস্ত নিয়ম বা ডান হস্ত নিয়ম প্রয়োগে দেখা যায় চৌম্বক বল খাড়া ওপরের দিকে ক্রিয়া করে।

    আবার, তারটির নিম্নমুখী ওজন:
    W=mg=5×10−3×9.8=0.049 NW = m g = 5 \times 10^{-3} \times 9.8 = 0.049\text{ N}

    এখানে,
    Fm≠WF_m \neq W (0.0486 N≠0.049 N0.0486\text{ N} \neq 0.049\text{ N})
    যদিও মান দুটি পরস্পরের অতি কাছাকাছি, তথাপি চৌম্বক বল তারের ওজনের পুরোপুরি সমান নয় (Fm<WF_m < W)। ফলে তারের ওপর একটি লব্ধি নিম্নমুখী বল ক্রিয়াশীল থাকবে।

    সুতরাং, তারটি পুরোপুরি সাম্যাবস্থায় থাকবে না; তাই উক্তিটি যথার্থ নয়।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন