পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র • Barishal Board • বরিশাল বোর্ড ২০১৭

পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

1 m2 1 \mathrm{~m}^{2} ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট এবং 8 mm 8 \mathrm{~mm} পুরুত্বের স্টিল প্লেটের নিচের পৃষ্ঠ দৃঢ় অবলম্বনে আটকিয়ে উপরের পৃষ্ঠে বল প্রয়োগ করে ব্যবর্তন তৈরি করা হল। স্টিলের ব্যবর্তন গুণাংক 8×1010Nm−2 8 \times 10^{10} \mathrm{Nm}^{-2} ।

  1. ক)

    প্রান্তিক বেগের সংজ্ঞা লিখ।

    (1)
  2. খ)

    পৃষ্ঠটান সংখ্যাগতভাবে পৃষ্ঠশক্তির সমান হলেও তারা এক নয় ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকে উল্পিখিত পেটের ব্যবর্তন বিকৃতি 0.3 হলে কত বল প্রয়োগ করতে হবে?

    (3)
  4. ঘ)

    প্লেটকে 8.5 Nsm−2 8.5~\mathrm{Nsm}^{-2} সান্দ্রতার সহগের তরলের 2 mm 2 \mathrm{~mm} পুরু স্তরের উপর স্থাপন করে 500 ms−1 500 \mathrm{~ms}^{-1} বেগে গতিশীল করতে সমান বল প্রয়োগ করতে হবে কি? মতামত দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো সান্দ্র তরলের মধ্য দিয়ে মুক্তভাবে পতনশীল কোনো বস্তু যে সর্বোচ্চ ধ্রুব বেগ অর্জন করে নিচে পড়তে থাকে, তাকে প্রান্তিক বেগ বা অন্তবেগ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    পৃষ্ঠটান হলো তরল পৃষ্ঠের ওপর অঙ্কিত একক দৈর্ঘ্যের কাল্পনিক রেখার সাথে লম্বভাবে স্পর্শক বরাবর প্রযুক্ত টান বা বল। এর একক N⋅m−1\mathrm{N\cdot m^{-1}}। অপরদিকে, স্থির তরল পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল একক পরিমাণ বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ কাজ সম্পাদিত হয়, তাকে তরলের পৃষ্ঠশক্তি বলে। এর একক J⋅m−2\mathrm{J\cdot m^{-2}} বা N⋅m−1\mathrm{N\cdot m^{-1}}।

    যদিও উভয়ের সাংখ্যিক মান ও একক পরস্পর সমান (1 J⋅m−2=1 N⋅m−11\ \mathrm{J\cdot m^{-2}} = 1\ \mathrm{N\cdot m^{-1}}), তবুও তারা ভূতগতভাবে এক নয়। কারণ পৃষ্ঠটান হলো একটি বল যা একক দৈর্ঘ্যে ক্রিয়াশীল, আর পৃষ্ঠশক্তি হলো একক ক্ষেত্রফলে সঞ্চিত শক্তি বা কৃতকাজ। সুতরাং সংখ্যাগতভাবে সমান হলেও পৃষ্ঠটান ও পৃষ্ঠশক্তি এক নয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    প্লেটের ক্ষেত্রফল, A=1 m2A = 1\ \mathrm{m^2}
    ব্যবর্তন গুণাঙ্ক, η=8×1010 N⋅m−2\eta = 8 \times 10^{10}\ \mathrm{N\cdot m^{-2}}
    ব্যবর্তন বিকৃতি, θ=0.3\theta = 0.3
    প্রযুক্ত বল, F=?F = ?

    আমরা জানি,
    ব্যবর্তন গুণাঙ্ক, η=ব্যবর্তন পীড়নব্যবর্তন বিকৃতি=F/Aθ\eta = \frac{\text{ব্যবর্তন পীড়ন}}{\text{ব্যবর্তন বিকৃতি}} = \frac{F/A}{\theta}
    বা, F=η⋅A⋅θF = \eta \cdot A \cdot \theta

    মান বসিয়ে পাই,
    F=8×1010 N⋅m−2×1 m2×0.3F = 8 \times 10^{10}\ \mathrm{N\cdot m^{-2}} \times 1\ \mathrm{m^2} \times 0.3
    F=2.4×1010 NF = 2.4 \times 10^{10}\ \mathrm{N}

    অতএব, প্রয়োজনীয় প্রযুক্ত বল 2.4×1010 N2.4 \times 10^{10}\ \mathrm{N}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    প্লেটের ক্ষেত্রফল, A=1 m2A = 1\ \mathrm{m^2}
    তরল স্তরের পুরুত্ব (দূরত্ব), dx=2 mm=2×10−3 mdx = 2\ \mathrm{mm} = 2 \times 10^{-3}\ \mathrm{m}
    সান্দ্রতা সহগ, η′=8.5 N⋅s⋅m−2\eta' = 8.5\ \mathrm{N\cdot s\cdot m^{-2}}
    বেগ, dv=500 m⋅s−1dv = 500\ \mathrm{m\cdot s^{-1}}

    নিউটনের সান্দ্রতার সূত্রানুযায়ী সান্দ্র বল,
    F′=η′AdvdxF' = \eta' A \frac{dv}{dx}

    মান বসিয়ে পাই,
    F′=8.5×1×5002×10−3F' = 8.5 \times 1 \times \frac{500}{2 \times 10^{-3}}
    F′=8.5×2.5×105F' = 8.5 \times 2.5 \times 10^5
    F′=2.125×106 NF' = 2.125 \times 10^6\ \mathrm{N}

    উদ্দীপকের 'গ' হতে প্রাপ্ত প্রথম ক্ষেত্রে প্রযুক্ত বল ছিল, F=2.4×1010 NF = 2.4 \times 10^{10}\ \mathrm{N}।
    এখানে দেখা যাচ্ছে, F′≠FF' \neq F (কারণ 2.125×106 N<2.4×1010 N2.125 \times 10^6\ \mathrm{N} < 2.4 \times 10^{10}\ \mathrm{N})।

    অতএব, প্লেটটিকে তরল স্তরের উপর 500 m⋅s−1500\ \mathrm{m\cdot s^{-1}} বেগে গতিশীল করতে সমান বল প্রয়োগ করতে হবে না, বরং অনেক কম বল প্রয়োগ করতে হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন