পদার্থবিজ্ঞান • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০১২-২০১৩

পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

4.

ভূমি থেকে 300m উচ্চতা হতে একটি পড়ন্ত বস্তুকে আঘাত করার জন্য 500m দূরে ভূমিতে অবস্থিত একটি বন্দুক থেকে গুলি ছোড়া হল। যদি বন্দুক হতে গুলি বের হবার মুহূর্তে বস্তুটি স্থিরাবস্থা থেকে নীচে পতিত হওয়া শুরু করে তবে গুলিটি আনভূমিকের সাথে কত কোণে নিক্ষেপ করতে হবে?

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

ধরি, গুলিটি আনুভূমিকের সাথে θ\theta কোণে vv বেগে ছোড়া হলো এবং tt সময় পর তা পড়ন্ত বস্তুটিকে আঘাত করে।

আনুভূমিক দূরত্ব d=500 md = 500\text{ m} এবং প্রাথমিক উচ্চতা h=300 mh = 300\text{ m}।

tt সময়ে গুলির আনুভূমিক সরণ:
x=(vcos⁡θ)t=d  ⟹  t=dvcos⁡θx = (v \cos\theta) t = d \implies t = \frac{d}{v \cos\theta}

tt সময়ে গুলির উলম্ব উচ্চতা:
ybullet=(vsin⁡θ)t−12gt2y_{\text{bullet}} = (v \sin\theta) t - \frac{1}{2}gt^2

tt সময়ে পড়ন্ত বস্তুর উচ্চতা:
ytarget=h−12gt2y_{\text{target}} = h - \frac{1}{2}gt^2

সংঘর্ষের শর্তানুসারে, ybullet=ytargety_{\text{bullet}} = y_{\text{target}}:
(vsin⁡θ)t−12gt2=h−12gt2(v \sin\theta) t - \frac{1}{2}gt^2 = h - \frac{1}{2}gt^2
বা, (vsin⁡θ)t=h(v \sin\theta) t = h

tt-এর মান বসিয়ে পাই,
(vsin⁡θ)(dvcos⁡θ)=h(v \sin\theta) \left(\frac{d}{v \cos\theta}\right) = h
বা, tan⁡θ=hd=300500=0.6\tan\theta = \frac{h}{d} = \frac{300}{500} = 0.6
বা, θ=tan⁡−1(0.6)≈30.96∘\theta = \tan^{-1}(0.6) \approx 30.96^\circ

উত্তর: গুলিটি আনুভূমিকের সাথে প্রায় 30.96∘30.96^\circ কোণে নিক্ষেপ করতে হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন