পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কঠিন ও তরলের স্পর্শবিন্দু থেকে তরল তলে অঙ্কিত স্পর্শক এবং কঠিন পৃষ্ঠ বরাবর তরলের অভ্যন্তরে অঙ্কিত স্পর্শকের মধ্যবর্তী কোণকে ঐ কঠিন ও তরলের মধ্যকার স্পর্শ কোণ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তরল দ্বারা কঠিন বস্তু ভেজা নির্ভর করে সংশক্তি ও আসঞ্জন বলের মানের ওপর। পানির অণুগুলোর পারস্পরিক আকর্ষণ হলো সংশক্তি বল এবং পানি ও পাতার অণুগুলোর মধ্যকার আকর্ষণ হলো আসঞ্জন বল। কচুপাতার পৃষ্ঠে এক প্রকার তৈলাক্ত বা মোমের মতো হাইড্রোফোবিক আবরণ থাকে। ফলে কচুপাতা ও পানির অণুর মধ্যকার আসঞ্জন বল পানির অণুগুলোর পারস্পরিক সংশক্তি বলের চেয়ে অনেক কম হয়। তাই সংশক্তি বলের টানে পানি গোলাকার ফোঁটায় পরিণত হয়ে গড়িয়ে পড়ে, কচুপাতাকে ভিজায় না। অপরদিকে, আম পাতার ক্ষেত্রে পানি ও আম পাতার মধ্যবর্তী আসঞ্জন বল পানির অণুগুলোর সংশক্তি বল অপেক্ষা বেশি হওয়ায় বৃষ্টির পানি আম পাতাকে ভিজিয়ে দেয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   এখানে, B নলের ব্যাস, d_B = 0.4 mm = 0.4 × 10⁻³ m; সুতরাং ব্যাসার্ধ, r_B = d_B / 2 = 0.2 × 10⁻³ m = 2 × 10⁻⁴ m; স্পর্শ কোণ, θ = 2°; পৃষ্ঠটান, T = 72 × 10⁻³ N m⁻¹; পানির ঘনত্ব, ρ = 1000 kg m⁻³; অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 m s⁻²। কৈশিক নলে পানির আরোহণের উচ্চতা h_B হলে, h_B = (2T cosθ) / (r_B ρ g)। মান বসিয়ে পাই, h_B = (2 × 72 × 10⁻³ × cos 2°) / (2 × 10⁻⁴ × 1000 × 9.8) = (0.144 × 0.9994) / 1.96 ≈ 0.0734 m = 7.34 cm। অতএব, B নলে পানির উচ্চতা 0.0734 m বা 7.34 cm।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কৈশিক নলে তরলের উচ্চতার রাশিমালা হলো: h = (2T cosθ) / (r ρ g)। উদ্দীপক অনুসারে নল দুটিতে একই পানি থাকায় পানির পৃষ্ঠটান (T), স্পর্শ কোণ (θ), ঘনত্ব (ρ) এবং অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) ধ্রুব থাকে। ফলে, h ∝ 1/r; অর্থাৎ কৈশিক নলে পানির উচ্চতা নলের ব্যাসার্ধের ব্যস্তানুপাতিক। দেওয়া আছে, A নলের ব্যাস d_A = 0.8 mm, ফলে ব্যাসার্ধ r_A = 0.4 mm = 4 × 10⁻⁴ m এবং B নলের ব্যাস d_B = 0.4 mm, ফলে ব্যাসার্ধ r_B = 0.2 mm = 2 × 10⁻⁴ m। অতএব, r_A = 2 × r_B। A নলে পানির উচ্চতা, h_A = (2T cosθ) / (r_A ρ g) = (2 × 72 × 10⁻³ × cos 2°) / (4 × 10⁻⁴ × 1000 × 9.8) ≈ 0.0367 m = 3.67 cm। পক্ষান্তরে 'গ' হতে পাই, B নলে পানির উচ্চতা h_B ≈ 0.0734 m = 7.34 cm। দেখা যায় যে, B নলের ব্যাসার্ধ A নলের অর্ধেক হওয়ায় B নলে পানির উচ্চতা A নলের দ্বিগুণ হয়েছে (h_B = 2 × h_A)। সুতরাং, কৈশিক নলের ব্যাসার্ধের ভিন্নতাই নল দুটিতে পানির উচ্চতার তারতম্যের মূল কারণ।