পদার্থবিজ্ঞান • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০২১-২০২২

পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

8.

3kg ভরের একটি পাথর প্রাথমিক ভাবে স্থির অবস্থানে ছিল। পাথরটি বিস্ফোরিত হওয়ার ফলে 1:1:3 ভর অনুপাতে তিন টুকরো হয়ে যায়। সমান ভরের দুটি টুকরোর প্রত্যেকটি 18 ms-¹ গতিতে একে অপরের সাথে লম্বভাবে সরেগেলে, ভারী টুকরোটির বেগ কত ছিল?

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

দেওয়া আছে:
পাথরের মোট ভর, M=3 kgM = 3\text{ kg}
টুকরো তিনটির ভরের অনুপাত = 1:1:31:1:3
অনুপাতের যোগফল = 1+1+3=51 + 1 + 3 = 5

সুতরাং,
প্রথম টুকরোর ভর, m1=15×3=0.6 kgm_1 = \frac{1}{5} \times 3 = 0.6\text{ kg}
দ্বিতীয় টুকরোর ভর, m2=15×3=0.6 kgm_2 = \frac{1}{5} \times 3 = 0.6\text{ kg}
তৃতীয় (ভারী) টুকরোর ভর, m3=35×3=1.8 kgm_3 = \frac{3}{5} \times 3 = 1.8\text{ kg}

সমান ভরের দুটি টুকরো পরস্পরের সাথে লম্বভাবে v=18 ms−1v = 18\text{ ms}^{-1} বেগে গতিশীল।
ধরি, m1m_1-এর বেগ xx-অক্ষ বরাবর এবং m2m_2-এর বেগ yy-অক্ষ বরাবর।
v⃗1=18i^ ms−1\vec{v}_1 = 18\hat{i}\text{ ms}^{-1}
v⃗2=18j^ ms−1\vec{v}_2 = 18\hat{j}\text{ ms}^{-1}

রৈখিক ভরবেগের সংরক্ষণশীলতার নীতি অনুযায়ী:
P⃗initial=P⃗final\vec{P}_{\text{initial}} = \vec{P}_{\text{final}}
0=m1v⃗1+m2v⃗2+m3v⃗30 = m_1\vec{v}_1 + m_2\vec{v}_2 + m_3\vec{v}_3
1.8v⃗3=−(0.6×18i^+0.6×18j^)1.8 \vec{v}_3 = -(0.6 \times 18\hat{i} + 0.6 \times 18\hat{j})
1.8v⃗3=−(10.8i^+10.8j^)1.8 \vec{v}_3 = -(10.8\hat{i} + 10.8\hat{j})
v⃗3=−6i^−6j^ ms−1\vec{v}_3 = -6\hat{i} - 6\hat{j}\text{ ms}^{-1}

অতএব, ভারী টুকরোটির দ্রুতি বা বেগের মান:
v3=∣v⃗3∣=(−6)2+(−6)2=72=62 ms−1≈8.49 ms−1v_3 = |\vec{v}_3| = \sqrt{(-6)^2 + (-6)^2} = \sqrt{72} = 6\sqrt{2}\text{ ms}^{-1} \approx 8.49\text{ ms}^{-1}

উত্তর: ভারী টুকরোটির বেগ 62 ms−16\sqrt{2}\text{ ms}^{-1} বা প্রায় 8.49 ms−18.49\text{ ms}^{-1}।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন