HSC ২০২২ · সিলেট বোর্ড · পদার্থবিজ্ঞান
সিলেট বোর্ড ২০২২ — সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান
পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র
১. ভেক্টর
কোনো একদিন 10 m s−1 বেগে খাড়াভাবে বৃষ্টি পড়ছিল। এ সময় একজন ব্যক্তি 20 m s−1 বেগে গাড়ি চালিয়ে যাচ্ছিলেন।
- ক.টর্ক কাকে বলে?১
- খ.অভিকর্ষ বল একটি সংরক্ষণশীল বল।— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.গাড়ি চালক বৃষ্টির বেগ কত পরিলক্ষিত করবেন?৩
- ঘ.যদি গাড়ির গতির বিপরীত দিকে 25 m s−1 বেগে বায়ুপ্রবাহ চলে তবে ঐ ব্যক্তি দুই ক্ষেত্রে বৃষ্টি বেঁকে পড়ার পরিমাপ একই পরিলক্ষিত করবেন কি? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত উপস্থাপন করো।৪
p(x, y, z)
- ক.ভারকেন্দ্র কী?১
- খ.মহাকর্ষীয় বিভব 12 J/kg বলতে কী বুঝ?২
- গ.(2, −1, −2) বিন্দুতে p এর গ্রেডিয়েন্ট নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকে বর্ণিত A ও B ভেক্টরদ্বয়ের মধ্যে কোনটি সলিনয়ডাল এবং কোনটি অঘূর্ণনশীল তা গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে যাচাই করো।৪
৩. নিউটনীয় বলবিদ্যা
নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ করো :

100 gm ভরের একটি পাথরখণ্ডকে 4 ms−1 বেগে উলম্বতলে উপরে বর্ণিত চিত্র মতো 1 m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে ঘুরানো হচ্ছে।
- ক.কার্লের সংজ্ঞা দাও।১
- খ.ইস্পাত রাবার অপেক্ষা বেশি স্থিতিস্থাপক ব্যাখ্যা করো।২
- গ.ঘূর্ণনরত বস্তুটির পর্যায়কাল নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকে বর্ণিত A, B ও C বিন্দুগুলোর মধ্যে কোনটিতে সুতার টান সবচেয়ে বেশি হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে নির্ধারণ করো।৪
৪. কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা
প্রতিটি 0.125 m3 আয়তনের এবং 250 kg ভরের 4টি ব্লককে পরপর সাজিয়ে স্তম্ভ তৈরি করা হলো।
- ক.ভূস্থির কৃত্রিম উপগ্রহ কাকে বলে?১
- খ.লন রোলার ঠেলা অপেক্ষা টানা সহজ কেন? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.উদ্দীপকে বর্ণিত স্তম্ভের উপর হতে কোনো একটি বস্তুকে ফেলে দিলে ভূমি হতে কত উচ্চতায় এর গতিশক্তি বিভব শক্তির দ্বিগুণ হবে?৩
- ঘ.স্তম্ভটিকে আনুভূমিকের সাথে 30∘ কোণে আনত রাখতে কাজ ও উদ্দীপকে বর্ণিত স্তম্ভ তৈরিতে কাজের তুলনামূলক গাণিতিক বিশ্লেষণ দাও।৪
৫. মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ
দূরত্বের সাপেক্ষে পৃথিবীর অভিকর্ষজ ত্বরণের পরিবর্তনের লেখচিত্র নিম্নে প্রদত্ত হলো :

পৃথিবীর ব্যাসার্ধ, R
- ক.অশ্বক্ষমতা কী?১
- খ.বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান বস্তুর কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য হয়— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.যখন কোনো বস্তু A বিন্দুতে অবস্থান করে তখন অভিকর্ষজ ত্বরণের মান নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকে বর্ণিত A ও C বিন্দুর মধ্যে এবং কোথায় কোনো একটি-বস্তু বেশি ওজন অনুভব করবে? গাণিতিক বিশ্লেষণ দাও।৪
৬. পদার্থের গাঠনিক ধর্ম
একটি ইস্পাতের তারের দৈর্ঘ্য 2 m এবং ব্যাস 1 mm। তারটির উপর 10 N বল প্রয়োগ করার ফলে এর দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়। ইস্পাত তারের ইয়ং এর গুণাঙ্ক Y
- ক.অবস্থান ভেক্টর কাকে বলে?১
- খ.সরল দোল গতি সম্পন্ন কণা যখন সর্বোচ্চ বেগ প্রাপ্ত হয়, তখন ত্বরণ হয় সর্বনিম্ন— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.উদ্দীপক অনুসারে তারটির দৈর্ঘ্য বৃদ্ধির পরিমাণ নির্ণয় করো৩
- ঘ.তারটির প্রসারণে মোট কৃতকাজ, একক আয়তনে সঞ্চিত শক্তি অপেক্ষা কীরূপ হবে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও ।৪
৭. পর্যাবৃত্ত গতি
নিচের উদ্দীপকে একটি সরল দোলগতি সম্পন্ন কণার শক্তি বনাম সরণের লেখচিত্র দেওয়া হলো:

- ক.শিশিরাঙ্ক কাকে বলে?১
- খ.গ্যাসের গতিতত্ত্ব বয়েলের সূত্রকে সমর্থন করে কি? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.A বিন্দুতে কণাটির সরণ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকে বর্ণিত তথ্যমতে, P, Q এবং R বিন্দুতে শক্তির নিত্যতা সূত্রটি প্রযোজ্য কিনা— তা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
৯. আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব
1×10−2 m3 আয়তনের সিলিন্ডারে 300 K তাপমাত্রায় ও 2.5×105 Nm−2 চাপে অক্সিজেন গ্যাস ভর্তি করা আছে। তাপমাত্রা অপরিবর্তিত রেখে কিছু পরিমাণ অক্সিজেন ব্যবহার করার পর চাপ 1.3×105 Nm−2 পাওয়া গেল। অক্সিজেনের আণবিক ভর 32 gmol−1
- ক.সরল ছন্দিত গতি কাকে বলে?১
- খ.শীতকালে দোলক ঘড়ির দোলনকাল কিরূপ হবে? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.উদ্দীপকে বর্ণিত অক্সিজেন গ্যাস ব্যবহারের পূর্বে এর অণুগুলোর মূল গড় বর্গবেগ কত ছিল নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের বর্ণনামতে যে পরিমাণ অক্সিজেন গ্যাস ব্যবহৃত হয়েছে তা নির্ণয় সম্ভব কি? গাণিতিক বিশ্লেষণ দাও।৪
পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র
১. তাপগতিবিদ্যা
দু'টি তাপ ইঞ্জিন 400 K এবং 800 K তাপমাত্রার ব্যবধানে কার্যকর। ইঞ্জিন দু'টিতে ব্যবহৃত জ্বালানীর আঃ তাপ যথাক্রমে 2000 Jkg−1 K−1 এবং 1500 Jkg−1 K−1। ইঞ্জিন দুটিতে 10 gm ভরের ভিন্ন কার্যকর পদার্থ ব্যবহার করা হয়েছে।
- ক.ত্রৈধ বিন্দু কাকে বলে?১
- খ.\"এনট্রপির পরিবর্তন সর্বদা ধনাত্মক\"— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.প্রথম ইঞ্জিনটির দক্ষতা 10% বাড়াতে হলে উৎসের তাপমাত্রা কত বাড়াতে হবে?৩
- ঘ.উদ্দীপকের আলোকে কোন ইঞ্জিনটি বেশি পরিবেশবান্ধব হবে? তোমার মতামত গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
একজন ফুটবলার অনুশীলন করার সময় হঠাৎ লক্ষ করলো যে, ফুটবলটি ফেটে বাতাস বের হচ্ছে। সে আরও লক্ষ করলো যে, ফুটবল থেকে যে বাতাস বের হচ্ছে তা পারিপার্শ্বিকের তুলনায় উষ্ণ। ফুটবলের অভ্যন্তরস্থ বায়ুর তাপমাত্রা 27°C, বায়ুর চাপ 2 atm, বায়ুর আয়তন 1 m3 এবং γ = 1.4 ছিল।
- ক.এন্ট্রপি কী?১
- খ.রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় গ্যাসকে সংনমিত করলে গ্যাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় কেন? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.ফুটবল থেকে নির্গত বায়ুর চূড়ান্ত আয়তন নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের ফুটবলের ভিতর থেকে নির্গত বাতাস পারিপার্শ্বিকের তুলনায় গরম হওয়ার কারণ কী? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণপূর্বক ব্যাখ্যা করো।৪
২. স্থির তড়িৎ
দুটি একই রকমের ক্ষুদ্র বলে যথাক্রমে +3 nC এবং -12 nC আধান আছে। এরা বায়ুতে 3 cm ব্যবধানে থাকলে এদের মধ্যে তড়িৎ আকর্ষণ বল ক্রিয়া করে। পরবর্তীতে বল দুটি পরস্পরের সাথে স্পর্শ করে পুনরায় 3 cm ব্যবধানে রাখা হলো।
- ক.কুলম্ব কাকে বলে?১
- খ.সমধর্মী চার্জ পরস্পরকে বিকর্ষণ করে কেন? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.প্রথম ক্ষেত্রে তড়িৎ আকর্ষণ বলের মান নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের দ্বিতীয় ক্ষেত্রে তড়িৎ বলের প্রকৃতি পূর্বের সমান না ভিন্ন— গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।৪
৩. চল তড়িৎ
উদ্দীপকের বর্তনীতে দুটি 60 W – 220 V লেখা বাল্ব সংযুক্ত - করে 220 V উৎসের সাথে সংযোগ দেয়া হলো-

- ক.রোধ কী?১
- খ.একই তাপমাত্রায় ভিন্ন উপাদানবিশিষ্ট পরিবাহীর আপেক্ষিক রোধ ভিন্ন হয়— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.প্রত্যেক বাতির ফিলামেন্টের রোধ কত?৩
- ঘ.উদ্দীপকের বর্তনী হতে 'R' রোধ অপসারণ করলে A ও B বাতির উজ্জ্বলতা বাড়বে না কমবে— গাণিতিকভাবে যাচাই করো।৪
৭. ভৌত আলোকবিজ্ঞান
একদল শিক্ষার্থী পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগারে ইয়ং এর দ্বি-চির পরীক্ষাটি সম্পন্ন করার জন্য চির দু'টির মধ্যবর্তী দূরত্ব 2 mm এবং চির থেকে পর্দাটিকে 1 m দূরে স্থাপন করলো। পরীক্ষায় ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য ছিল 5900 Å এবং চির দুটি থেকে নিঃসৃত আলোর তরঙ্গদ্বয়ের পথ পার্থক্য পেল 1.5×10−6 m।
- ক.হাইগেনের নীতি লিখো।১
- খ.ইয়ং এর দ্বি-চির পরীক্ষায় ব্যবহৃত দুটি চিরের একটি বন্ধ করে দিলে পর্দায় ডোরার কীরূপ পরিবর্তন দেখা যাবে? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.উদ্দীপকে পর্দায় সৃষ্ট ডোরার ব্যবধান নির্ণয় করো।৩
- ঘ.শিক্ষার্থীদের ইয়ং এর দ্বি-চির পরীক্ষায় পর্দায় কোন ধরনের ব্যতিচার সৃষ্টি হয়েছিল? তার গাণিতিক বিশ্লেষণ দাও।৪
৮. আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সূচনা
একজন মহাশূন্যচারী 25 বছর বয়সে 2.5×108 ms−1 বেগে একটি রকেটে চড়ে নতুন গ্রহ অনুসন্ধানে গেল। পৃথিবীতে রকেটের দৈর্ঘ্য ছিল 72 m।
- ক.দ্য ব্রগলীর তরঙ্গ কী?১
- খ.কৃষ্ণ গহ্বর হতে আলো নির্গত হতে পারে না কেন? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.উক্ত গতিশীল রকেটের দৈর্ঘ্য কত হবে?৩
- ঘ.অনুসন্ধান শেষে নভোচারী পৃথিবীর হিসাবে 25 বছর পর ফিরে আসলে আপেক্ষিক তত্ত্ব অনুযায়ী তার বয়স পৃথিবীর ক্যালেন্ডার মোতাবেক একই হবে কিনা— গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণের মাধ্যমে তোমার মতামত দাও।৪
৯. পরমাণুর মডেল ও নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান
ট্রিটিয়াম একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থ। এটি প্রতিনিয়ত ক্ষয় হচ্ছে। ট্রিটিয়ামের অর্ধায়ু 12.5 বছর।
- ক.নিউক্লিয়াস কাকে বলে?১
- খ.পরমাণুর শক্তিস্তরের শক্তি ঋণাত্মক ব্যাখ্যা করো।২
- গ.25 বছর পর একটি নির্দিষ্ট ট্রিটিয়াম বস্তুখণ্ডের কত অংশ অবশিষ্ট থাকবে? নির্ণয় করো।৩
- ঘ.ট্রিটিয়ামের 50% ক্ষয় হতে যে সময় লাগে তা তার গড় আয়ু অপেক্ষা বেশি না কম হবে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও।৪
১০. সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স
n-p-n ট্রানজিস্টরকে প্রথমে সাধারণ নিঃসারক সংযোগ দিয়ে নিঃসারক প্রবাহ 1.92 mA এবং পীঠ প্রবাহ 0.08 mA পাওয়া গেল। পরে সাধারণ ভূমি বিন্যাসে সংযোগ দিয়ে নিঃসারক প্রবাহ এবং সংগ্রাহক প্রবাহের মান পাঁচগুণ করা হলো।
- ক.ব্যান্ড তত্ত্ব কী?১
- খ.ডোপিং কীভাবে অর্ধ পরিবাহীর তড়িৎ পরিবাহিতাকে প্রভাবিত করে ব্যাখ্যা করো।২
- গ.উদ্দীপক অনুসারে প্রবাহ লাভ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের ট্রানজিস্টরের সংযোগ বিন্যাস পরিবর্তন করায় প্রবাহ বিবর্ধক গুণকের মান পরিবর্তন হবে কিনা— গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪