পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Chattogram Board • চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২৫

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

একজন মহাকাশচারীর ভূ-পৃষ্ঠে ভর 60kg. তিনি 0.92C বেগে একটি মহাশূন্যযানে পরিভ্রমণরত অবস্থায় 50m × \times 50m ক্ষেত্রফলের একটি বর্গাকার মাঠে এর দৈর্ঘ্য বরাবর অতিক্রম করলো। (আলোর বেগ C=3×108ms−1 \text{C} = 3 \times 10^8 \text{ms}^{-1} )

  1. ক)

    নিবৃত্তি বিভব কী?

    (1)
  2. খ)

    X-Ray পরীক্ষায় উচ্চ বিভবের প্রয়োজন কেন? ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    চলমান অবস্থায় মহাকাশচারীর ভর নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    মহাকাশচারী বর্গাকার আকৃতির মাঠকে বর্গাকারই দেখবে কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    আলোকতড়িৎ ক্রিয়ায় যে ঋণাত্মক বিভবের জন্য আলোকতড়িৎ প্রবাহের মান শূন্য হয়, তাকে নিবৃত্তি বিভব (Stopping Potential) বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    X-Ray উৎপাদনের ক্ষেত্রে ইলেকট্রনকে প্রচণ্ড গতিতে ত্বরান্বিত করে ভারী ধাতব লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত করতে হয়। লক্ষ্যবস্তুর পরমাণুর ভেতরের কক্ষপথের ইলেকট্রন স্থানচ্যুত করতে বা ইলেকট্রনের তীব্র মন্দন ঘটিয়ে উচ্চ শক্তির এক্স-রে ফোটন উৎপন্ন করতে ক্যাথোড ও অ্যানোডের মধ্যে কয়েক হাজার ভোল্টের উচ্চ বিভব পার্থক্যের প্রয়োজন হয়, যা ইলেকট্রনকে প্রয়োজনীয় গতিশক্তি সরবরাহ করে।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    মহাকাশচারীর নিশ্চল ভর, m0=60 kgm_0 = 60 \text{ kg}
    মহাশূন্যযানের বেগ, v=0.92cv = 0.92c

    আমরা জানি আপেক্ষিকতার তত্ত্ব অনুসারে গতিশীল অবস্থায় ভর,
    m=m01−v2c2m = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}
    m=601−(0.92)2m = \frac{60}{\sqrt{1 - (0.92)^2}}
    m=601−0.8464=600.1536=600.3919≈153.1 kgm = \frac{60}{\sqrt{1 - 0.8464}} = \frac{60}{\sqrt{0.1536}} = \frac{60}{0.3919} \approx 153.1 \text{ kg}

    অতএব, চলমান অবস্থায় মহাকাশচারীর ভর 153.1 kg153.1 \text{ kg}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    বর্গাকার মাঠের দৈর্ঘ্য, L01=50 mL_{01} = 50 \text{ m} এবং প্রস্থ, L02=50 mL_{02} = 50 \text{ m}
    মহাশূন্যযানের গতিশীল বেগ, v=0.92cv = 0.92c

    মহাকাশচারী মাঠের দৈর্ঘ্য বরাবর গতিশীল হওয়ায় কেবল দৈর্ঘ্য বরাবর সংকোচন ঘটবে, কিন্তু প্রস্থ বরাবর গতির কোনো উপাংশ না থাকায় প্রস্থ অপরিবর্তিত থাকবে।

    দৈর্ঘ্য বরাবর আপাত মান,
    L1=L011−v2c2L_1 = L_{01} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}
    L1=50×1−(0.92)2=50×0.1536≈50×0.3919=19.6 mL_1 = 50 \times \sqrt{1 - (0.92)^2} = 50 \times \sqrt{0.1536} \approx 50 \times 0.3919 = 19.6 \text{ m}

    প্রস্থ বরাবর আপাত মান, L2=L02=50 mL_2 = L_{02} = 50 \text{ m} (অপরিবর্তিত)।

    যেহেতু গতিশীল মহাকাশচারীর নিকট মাঠটির দৈর্ঘ্য (19.6 m19.6 \text{ m}) ও প্রস্থ (50 m50 \text{ m}) সমান নয়, তাই মাঠটি তার কাছে বর্গাকার না হয়ে আয়তাকার প্রতীয়মান হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন