পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একক চাপ প্রয়োগে কোনো বস্তুর প্রতি একক আয়তনে যে সংকোচন বা আয়তন বিকৃতি ঘটে, তাকে সংনম্যতা বলে। এটি আয়তন গুণাঙ্কের বিপরীত রাশি।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সাম্যাবস্থার তুলনায় আন্তঃআণবিক দূরত্ব বেশি হলে অণুগুলো আকর্ষণ বল লাভ করে।

   পদার্থের অণুগুলোর মধ্যে আকর্ষণ ও বিকর্ষণ উভয় বলই একই সাথে ক্রিয়া করে। যখন অণুগুলো তাদের সাম্যাবস্থায় থাকে, তখন আকর্ষণ ও বিকর্ষণ বল পরস্পর সমান হয় এবং লব্ধি বল শূন্য হয়। কিন্তু যদি আন্তঃআণবিক দূরত্ব সাম্যাবস্থার দূরত্বের চেয়ে বৃদ্ধি পায়, তবে বিকর্ষণ বল আকর্ষণ বলের তুলনায় দ্রুত হ্রাস পায়। ফলে আকর্ষণ বল কার্যকর হয়ে অণুগুলোকে পূর্বের সাম্যাবস্থায় ফিরিয়ে আনার চেষ্টা করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পানিতে ভাসমান তারটিকে ওপরে তুলতে প্রযুক্ত ন্যূনতম বল নির্ণয়:

   এখানে,
   তারের দৈর্ঘ্য, $L = 5\text{ cm} = 0.05\text{ m}$
   পানির পৃষ্ঠটান, $T \approx 72 \times 10^{-3}\text{ N m}^{-1}$ (সাধারণ তাপমাত্রায় পানির পৃষ্ঠটান)

   পানির ওপরিতলে তারটি অনুভূমিক অবস্থায় ভাসমান থাকায় তারের দুই পাশে পানির মুক্ত তল সৃষ্টি হয়।
   অতএব, পৃষ্ঠটানের দরুন নিম্নমুখী বল,
   $F = 2TL$
   $F = 2 \times (72 \times 10^{-3}\text{ N m}^{-1}) \times 0.05\text{ m} = 7.2 \times 10^{-3}\text{ N}$

   তারের ওজন অতি নগণ্য বিবেচনা করলে মানহাকে তারটিকে ওপরের দিকে তুলতে পৃষ্ঠটানজনিত বলের সমান বল প্রয়োগ করতে হবে। অতএব, প্রয়োজনীয় বল $7.2 \times 10^{-3}\text{ N}$ (তারের ওজন বিবেচনায় আনলে প্রযুক্ত বল হবে $F + W$)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   স্টোকসের সূত্রানুযায়ী সান্দ্র মাধ্যমে কোনো গোলকের প্রান্তবেগ বা প্রান্তিক বেগ ($v$) হলো:
   $v = \frac{2 r^2 (\rho - \sigma) g}{9 \eta}$
   যেখানে, $r$ = গোলকের ব্যাসার্ধ, $\rho$ = গোলকের উপাদানের ঘনত্ব, $\sigma$ = তরলের ঘনত্ব এবং $\eta$ = তরলের সান্দ্রতাঙ্ক।

   সুতরাং দেখা যায়, প্রান্তবেগ সান্দ্রতাঙ্কের ব্যস্তানুপাতিক, অর্থাৎ $v \propto \frac{1}{\eta}$।

   তরল পদার্থের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে তার অণুগুলোর গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় এবং তরলের সান্দ্রতাঙ্ক হ্রাস পায় ($\eta_2 < \eta_1$)। তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে ঘনত্বের পরিবর্তন হয় নগণ্য।

   অতএব, তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে সান্দ্রতাঙ্ক হ্রাস পাওয়ায় প্রান্তবেগ বৃদ্ধি পাবে ($v_2 > v_1$)।

   সুতরাং, গাণিতিক বিশ্লেষণ অনুযায়ী পানির তাপমাত্রা বাড়ানোর পর দ্বিতীয় ক্ষেত্রে লোহার গোলকটির প্রান্তবেগ বেশি পাওয়া যাবে।