পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যা কোনো স্থির বস্তুর ওপর ক্রিয়া করে তাকে গতিশীল করে বা করতে চায়, অথবা গতিশীল বস্তুর ওপর ক্রিয়া করে তার গতির অবস্থার পরিবর্তন করে বা করতে চায়, তাকে বল বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নিউক্লিয়াসের ওপর ইলেকট্রনের দিকে প্রযুক্ত বল হলো কুলম্ব বল বা তড়িৎচৌম্বকীয় বল। নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটন এবং ঋণাত্মক আধানযুক্ত ইলেকট্রনের মধ্যকার আকর্ষণ বল নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া বলের যুগল তৈরি করে। ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসকে যে বল দ্বারা আকর্ষণ করে, তা মূলত তড়িৎচৌম্বকীয় আকর্ষণ বল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   গাড়ির ভর, $m = 500\text{ kg}$
   বাঁকের ব্যাসার্ধ, $r = 100\text{ m}$
   গাড়ির দ্রুতি, $v = 45\text{ km/h} = \frac{45 \times 1000}{3600}\text{ m/s} = 12.5\text{ m/s}$

   আমরা জানি, কেন্দ্রমুখী বল,
   $F_c = \frac{m v^2}{r} = \frac{500 \times (12.5)^2}{100} = 5 \times 156.25 = 781.25\text{ N}$
   সুতরাং, গাড়িটির ওপর প্রযুক্ত কেন্দ্রমুখী বল $781.25\text{ N}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   রাস্তার প্রস্থ, $d = 8\text{ m}$
   উচ্চতার পার্থক্য, $h = 1\text{ m}$
   ব্যাসার্ধ, $r = 100\text{ m}$
   অভিকর্ষজ ত্বরণ, $g = 9.8\text{ ms}^{-2}$
   গাড়ির বেগ, $v = 45\text{ km/h} = 12.5\text{ ms}^{-1}$

   রাস্তার ব্যাংকিং কোণ $\theta$ হলে,
   $\sin\theta = \frac{h}{d} = \frac{1}{8} = 0.125$
   $\implies \theta = \arcsin(0.125) \approx 7.18^{\circ}$

   উক্ত ব্যাংকিং কোণের জন্য সর্বোচ্চ নিরাপদ বেগ ($v_{safe}$):
   $\tan\theta = \frac{v_{safe}^2}{r g}$
   বা, $v_{safe} = \sqrt{r g \tan\theta}$
   এখানে, $\tan(7.18^{\circ}) \approx 0.12598$
   $\therefore v_{safe} = \sqrt{100 \times 9.8 \times 0.12598} = \sqrt{123.46} \approx 11.11\text{ ms}^{-1}$
   $\text{km/h}$ এককে, $v_{safe} = 11.11 \times 3.6 \approx 40\text{ km/h}$

   যেহেতু রাস্তার সর্বোচ্চ নিরাপদ বেগ ($40\text{ km/h}$ বা $11.11\text{ ms}^{-1}$)-এর চেয়ে গাড়ির বেগ ($45\text{ km/h}$ বা $12.5\text{ ms}^{-1}$) বেশি, তাই ঘর্ষণ বল বিবেচনা না করলে গাড়িটি নিরাপদে বাঁক নিতে পারবে না (বাইরের দিকে ছিটকে পড়ার ঝুঁকি থাকবে)।