পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র · অধ্যায় ৪ · বোর্ড সৃজনশীল
কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা — বোর্ডের সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান
কোনো একটি বস্তুর উপর (5i+2j+3k) N বল প্রয়োগ করায় বস্তুটি (1, −1, 2) বিন্দু থেকে (4, 5, −3) বিন্দুতে স্থানান্তরিত হয়।
অধ্যায় ২ ও ৫ এর সমন্বয়ে
- ক.পিচ কাকে বলে?১
- খ.নৌকার গুণ টানার ক্ষেত্রে লম্বা দড়ি ব্যবহার করা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.সরণ ভেক্টর বের করো।৩
- ঘ.উদ্দীপক অনুসারে কৃতকাজ বলের পক্ষে কি-না? গাণিতিকভাবে যাচাই করো।৪
একটি কুয়া থেকে পাম্পের সাহায্যে প্রতি মিনিটে 600 kg পানি 40 m গড় উচ্চতায় উঠানো হয়। পাম্পটির দক্ষতা 70% এবং অভিকর্ষজ ত্বরণ 9.8 ms−2।
- ক.কাজ শক্তি উপপাদ্যটি লেখো।১
- খ.ক্রিয়া বল ও প্রতিক্রিয়া বল পরস্পরকে প্রশমিত করে না— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.পাম্প কর্তৃক কৃতকাজ হিসেব করো।৩
- ঘ.পাম্পটির দক্ষতা 50% হলে কার্যকর ক্ষমতার কীরূপ পরিবর্তন হবে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
10 kg ভরের একটি বস্তুকে একটি ইঞ্জিনের সাহায্যে চিত্রানুযায়ী একবার B থেকে C তে তোলা হলো। আর একবার D থেকে C তে তোলা হলো। উভয় ক্ষেত্রে ত্বরণ a

AB
- ক.অসংরক্ষণশীল বলের সংজ্ঞা দাও।১
- খ.কোনো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা 76% বলতে কী বোঝ?২
- গ.C বিন্দুতে বস্তুটির বিভব শক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.কোন পথে যেতে ইঞ্জিনটির শক্তি বেশি ব্যয় হয়েছে যাচাই করো।৪
চিত্রে একটি দোলক ABCD পথে দুলছে। B সাম্যবিন্দু এবং A ও D সর্বোচ্চ বিন্দু। [g

- ক.মহাকর্ষীয় ধ্রুবক কাকে বলে?১
- খ.পৃথিবীর কেন্দ্রে অভিকর্ষজ ত্বরণ শূন্য কেন— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.'A' বিন্দুতে দোলকটির বিভব শক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.'C' বিন্দুতে দোলকটির গতিশক্তি ও বিভব শক্তির তুলনা করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 10 m এবং ব্যাস 1.5 m। একটি পাম্প 25 মিনিটে কুয়াটিকে পানিশূন্য করতে পারে কিন্তু এক-তৃতীয়াংশ পানি উত্তোলন করার পর পাম্পটি নষ্ট হয়ে যায়। পরবর্তীতে 0.82 kW কার্যকর ক্ষমতার ২য় একটি পাম্প দ্বারা বাকি পানি উত্তোলন করা হয়। [পানির ঘনত্ব ρ
- ক.ভেক্টর ও সমাকলন ব্যবহারে কাজের সংজ্ঞা দাও।১
- খ.কোনো যন্ত্রের কর্মদক্ষতা 100% হতে পারে কিনা ব্যাখ্যা করো।২
- গ.১ম পাম্পটির কার্যকর ক্ষমতা কত অশ্বক্ষমতা নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের কুয়াটির ১ম এক-তৃতীয়াংশ এবং ৩য় এক-তৃতীয়াংশ যথাক্রমে ১ম এবং ২য় পাম্প দ্বারা পানি শূন্য করতে প্রয়োজনীয় সময় এক-না ভিন্ন হবে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণের মাধ্যমে যাচাই করো।৪
ভূগর্ভস্থ একটি পানিপূর্ণ চৌবাচ্চার দৈর্ঘ্য, প্রস্থ ও উচ্চতা যথাক্রমে 10 m, 8 m ও 6 m। চৌবাচ্চাটিকে পানিশূন্য করার জন্য 3730 Watt-এর একটি পাম্প যুক্ত করা হলো। এক-তৃতীয়াংশ পানি তোলার পর পাম্পটি নষ্ট হলে বাকি পানি তোলার জন্য তিনগুণ ক্ষমতাসম্পন্ন অন্য একটি পাম্প যুক্ত করা হলো।
- ক.স্প্রিং ধ্রুবকের সংজ্ঞা দাও।১
- খ.অভিকর্ষীয় বল সংরক্ষণশীল বল— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.১ম পাম্প দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.দ্বিতীয় পাম্প দ্বারা অবশিষ্ট পানি তুলতে পূর্বের সময়ের চেয়ে কম সময় লেগেছিল কিনা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত ব্যক্ত করো।৪
50 g ভরের একটি বলকে 10 m উচ্চতা হতে প্রথম ক্ষেত্রে ছেড়ে দেয়া হলো এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে 15 m s−1 বেগে খাড়া নিচের দিকে নিক্ষেপ করা হলো। প্রথম ক্ষেত্রে বলটি মাটিতে আঘাত করে 5 m উচ্চতায় এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে বলটি 8 m উচ্চতায় উঠে থেমে যায়। (g=9.81 ms−2)
- ক.মুক্তিবেগ কী?১
- খ.দুটি যন্ত্র দ্বারা কৃত কাজ এর মান সমান হলেও ক্ষমতার মান সমান নাও হতে পারে— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.দ্বিতীয় ক্ষেত্রে বলটি কত ভরবেগে ভূমিতে আঘাত করে?৩
- ঘ.কোন ক্ষেত্রে বলটি ভূমিতে আঘাত করার সময় অধিক শক্তি হারাবে গাণিতিক বিশ্লেষণ করো।৪

চিত্রে 30 gm ভরের একটি বব সুতার সাহায্যে ঝুলানো আছে। যেখানে OC
- ক.স্প্রিং ধ্রুবক কাকে বলে?১
- খ.ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল কেন ব্যাখ্যা করো।২
- গ.A বিন্দুতে ববের বিভবশক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.B বিন্দুতে ববের গতিশক্তি C বিন্দুর গতিশক্তির অর্ধেক হবে কিনা গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে যাচাই করো।৪
একটি ইঞ্জিন 1200 kg ভরের একটি গাড়িকে অনুভূমিকের সাথে 1.13∘ কোণে ঢালু ঘর্ষণবিহীন পথে 72 km h−1 ধ্রুব বেগে 5 m উপরে তুলতে পারে। ধরি, g
- ক.পৃথিবীর আহ্নিক গতি কাকে বলে?১
- খ.অসম ভরের দুটি বস্তুর ভরবেগ সমান হলে গতিশক্তিও সমান হবে কি ব্যাখ্যা করো।২
- গ.গাড়িটি তুলতে ইঞ্জিনটির কৃতকাজ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.ঐ ব্যক্তি পানি তুলতে সক্ষম হয়েছিলেন কি-না গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।৪
একটি পানির ট্যাংকের গভীরতা 20 m এবং ব্যাস 4 m। ট্যাংকটিকে পানিশূন্য করার জন্য একটি পাম্প লাগানো হলো। পাম্পটি চালু করার 10 মিনিট পর ট্যাংকের এক চতুর্থাংশ খালি করে পাম্পটি নষ্ট হয়ে গেলো। পরে অন্য আরেকটি পাম্প দ্বারা ট্যাংকের বাকি পানি শূন্য করা হলো। [পানির ঘনত্ব 1000 kg m−3]
- ক.কর্মদক্ষতা কী?১
- খ.স্প্রিং দ্বারা কৃতকাজ ঋণাত্মক হয় কেন?২
- গ.প্রথম পাম্পটির ক্ষমতা নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের দ্বিতীয় পাম্পটি যদি বাকি ট্যাংকের পানি 20 মিনিটে শূন্য করতে পারে তাহলে উভয় পাম্পের মধ্যে কোনটির অশ্বক্ষমতা বেশি গাণিতিকভাবে যাচাই করো।৪
ঘর্ষণহীন অনুভূমিক তলের উপর একটি দৃঢ় অবস্থান থেকে একটি স্প্রিং এর এক প্রান্ত আটকিয়ে অপর প্রান্তের বল প্রয়োগ করে 5 cm সংকুচিত করে ছেড়ে দেয়া হলো। এতে স্প্রিংটি আদি অবস্থায় ফিরে আসল। [স্প্রিং ধ্রুবক K
- ক.সংরক্ষণশীল বল কী?১
- খ.বল ও সরণ শূন্য না হলেও কাজ শূন্য হতে পারে কি? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.স্প্রিংটি 2.5 cm প্রসারিত করলে এতে সঞ্চিত বিভব শক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকটির স্প্রিং বলটি কি সংরক্ষণশীল বল? গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা করো।৪
A ও B দুটি পানিপূর্ণ কুয়া যাদের গভীরতা যথাক্রমে 12 m ও 10 m এবং ব্যাস যথাক্রমে 1.8 m ও 2 m। X ও Y দুটি পাম্প যাদের কর্মদক্ষতা যথাক্রমে 70% ও 60%। X পাম্পটি A কুয়াকে 24 মিনিটে পানিশূন্য করতে পারে। Y পাম্পের ক্ষমতা 2.4 H.P।
- ক.গতিশক্তি কাকে বলে?১
- খ.শূন্য কাজ ব্যাখ্যা করো।২
- গ.X পাম্পটির ক্ষমতা নির্ণয় করো।৩
- ঘ.X ও Y পাম্প দ্বারা B কুয়াকে একই সময়ে পানিশূন্য করা যাবে কি-না? গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও।৪
পানিপূর্ণ একটি চৌবাচ্চার ব্যাসার্ধ 2 মিটার ও উচ্চতা 20 মিটার। চৌবাচ্চাটির অর্ধেক পানিশূন্য করতে 75% কর্মদক্ষতা সম্পন্ন একটি পাম্পের 20 মিনিট সময় লাগে।
- ক.টর্ক কাকে বলে?১
- খ.সংরক্ষণশীল বল বস্তুর গতিপথের উপর নির্ভর করে না— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.পাম্পটির ক্ষমতা H.P একককে কত?৩
- ঘ.চৌবাচ্চার বাকি অর্ধেক পানি নিষ্কাশন করতে পাম্পটির একই সময় লাগবে কি-না গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪

উপরের চিত্রে একটি বস্তু স্থির অবস্থা থেকে হেলানো তল বরাবর নিচের দিকে পড়ছে। P, Q এবং R এর উচ্চতা যথাক্রমে 50 m, 20 m এবং 10 m। বস্তুর ভর 5 kg।
- ক.এক জুল কাকে বলে?১
- খ.স্প্রিং ধ্রুবক 2200 Nm−1 বলতে কী বুঝায়? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.P বিন্দুতে বিভবশক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.Q বিন্দু ও R বিন্দুতে উদ্দীপকের বস্তুটির মোট শক্তির অনুপাত 1 অপেক্ষা বেশি হবে কি-না? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
50 kg ভরের একজন শ্রমিক 20 kg ভরের একটি বস্তু নিয়ে চিত্রানুযায়ী ঢাল বেয়ে Q বিন্দুতে পৌঁছাল। প্রথমে PQ পথ ব্যবহার করল। পরে RQ পথে গেল। উভয় ক্ষেত্রে আদি বেগ একই এবং Q বিন্দুতে বেগ শূন্য।

- ক.এক জুল কাকে বলে?১
- খ.সংরক্ষণশীল বলের ক্রিয়ায় যান্ত্রিক শক্তি সংরক্ষিত থাকে— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.P বিন্দু থেকে Q বিন্দুতে পৌঁছাতে কৃত কাজের পরিমাণ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.কোন পথে সে কম ক্ষমতা ব্যয়ে Q বিন্দুতে পৌঁছাতে পারবে? গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।৪
চিত্রের গাড়িটির ভর 3000 kg এবং ক্ষমতা 152.18 kW, [g

- ক.অশ্বক্ষমতা কাকে বলে?১
- খ.প্রদত্ত শক্তি ও কার্যকর শক্তির ব্যবধান বেশি হলে যন্ত্রের দক্ষতা কম হবে— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.গাড়িটি A হতে B তে যেতে কৃতকাজের পরিমাণ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.\"AB রাস্তা বরাবর গাড়িটির বেগ 72 km h−1 সীমা অতিক্রম করা সম্ভব নয়\" — গাণিতিকভাবে উক্তিটির সত্যতা যাচাই করো।৪
W1 ও W2 দুটি পানিপূর্ণ কুয়া যাদের গভীরতা যথাক্রমে 12 m ও 10 m এবং ব্যাস যথাক্রমে 1.8 m ও 2 m। X1 ও X2 দুটি পাম্প যাদের কর্মদক্ষতা যথাক্রমে 75% ও 65%। X1 পাম্পটি W1 কুয়াকে 24 মিনিটে পানিশূন্য করতে পারে। X2 পাম্পের ক্ষমতা 2.5 H.P.
- ক.পরিবর্তনশীল বল কাকে বলে?১
- খ.মহাকর্ষ বল সংরক্ষণশীল বল— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.X1 পাম্পটির ক্ষমতা নির্ণয় করো।৩
- ঘ.X1 ও X2 পাম্প দ্বারা W2 কুয়াকে একই সময়ে পানিশূন্য করা যাবে কিনা— গাণিতিকভাবে মতামত দাও।৪
একটি স্প্রিং এর উপর 10 N বল প্রয়োগ করায় এটি 4 cm প্রসারিত হলো। স্প্রিংটিকে প্রথমে 6 cm এবং পরে আরো 6 cm প্রসারিত করা হলো।
- ক.সংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?১
- খ.'শূন্য কাজ' প্রযুক্ত বলের দিকের উপর নির্ভর করে— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.স্প্রিংটির স্প্রিং ধ্রুবক নির্ণয় করো।৩
- ঘ.প্রথম ও দ্বিতীয় ক্ষেত্রে সমান প্রসারণের জন্য কাজের পরিমাণ সমান হবে কি? গাণিতিক ব্যাখ্যার মাধ্যমে তোমার মতামত দাও।৪
একটি স্প্রিং এর উপর 10 N বল প্রয়োগ করায় এটি 4 cm প্রসারিত করা হলো। স্প্রিংটিকে প্রথমে 6 cm এবং পরবর্তীতে আরো 6 cm প্রসারিত করা হলো।
- ক.কর্মদক্ষতা কী?১
- খ.কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃত কাজ শূন্য হয়— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.স্প্রিংটির স্প্রিং ধ্রুবক নির্ণয় করো।৩
- ঘ.প্রথম ও দ্বিতীয় ক্ষেত্রে সমান প্রসারণের জন্য কাজের পরিমাণ সমান হবে কি? গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 15 m ও ব্যাসার্ধ 1 m। কুয়াটি পানিশূন্য করার জন্য 6 HP একটি পাম্প লাগানো হলো। অর্ধেক পানি উঠানোর পর পাম্পটি নষ্ট হয়ে গেল। বাকি পানি তোলার জন্য একই ক্ষমতাসম্পন্ন আরো একটি পাম্প লাগানো হল।
- ক.জড়তার ভ্রামক কাকে বলে?১
- খ.কোনো বস্তুর গতিশক্তির সাথে ভরবেগের সম্পর্ক লেখচিত্রের সাহায্যে ব্যাখ্যা করো।২
- গ.প্রথম পাম্পের দ্বারা কৃতকাজ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.পাম্প দুটি দ্বারা পানি তুলতে সময় একই লাগবে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণ করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কূপের গভীরতা ও ব্যাস যথাক্রমে 20 m ও 2 m। একটি পাম্প 30 min এ কূপটিকে পানিশূন্য করতে পারে। [g
- ক.কাজ-শক্তি উপপাদ্যটি লেখ।১
- খ.গতিশক্তির মান সর্বদা ধনাত্মক হয়— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.পাম্পের ক্ষমতা বের করো।৩
- ঘ.কূপটির ১ম চতুর্ভাগ ও ৪র্থ চতুর্ভাগ পানিশূন্য করতে প্রয়োজনীয় সময়ের তারতম্য হবে কি না? হলে কেমন হবে হিসাব করে দেখাও।৪
একটি ছাত্রাবাসের পানির রিজার্ভ ট্যাংকির দৈর্ঘ্য 1.6 মিটার, প্রস্থ 1.4 মিটার এবং গভীরতা 1.2 মিটার। ট্যাংকটির দুই-তৃতীয়াংশ পানি দ্বারা পূর্ণ রয়েছে। 50 মিটার উঁচুতে পানি তোলার জন্য ছাত্রাবাসে 5.5 kW ক্ষমতা সম্পন্ন একটি তড়িৎ মোটর ব্যবহার করা হয় যার দক্ষতা 80%। অর্ধেক পানি তোলার পর বিদ্যুৎ চলে গেলে পাম্পটি বন্ধ হয়ে যায়। বিদ্যুৎ চলে আসায় পাম্পটি পুনরায় চালু করায় ট্যাংকি পানি শূন্য হয়।
- ক.অসংরক্ষণশীল বলের সংজ্ঞা লেখো।১
- খ.1 কিলোওয়াট ক্ষমতা বলতে কী বুঝায়? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার পূর্বে পানি উত্তোলনে ব্যয়িত শক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার আগে বা পরে কোন ক্ষেত্রে পানি উত্তোলনে সময় বেশি লাগবে? তোমার মতামত গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 10 m এবং ব্যাস 1.5 m। একটি পাম্প 25 মিনিটে কুয়াটিকে পানি শূন্য করতে পারে। কিন্তু এক তৃতীয়াংশ পানি উত্তোলন করার পর পাম্পটি নষ্ট হয়ে যায়। পরে 70% দক্ষতার আরও একটি পাম্প যুক্ত করে 30 মিনিটে বাকী পানি উত্তোলন করা হয়।
- গ.১ম পাম্পটি কত সময় ব্যাপী কাজ করে তা নির্ণয় করো।৩
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 10 m এবং ব্যাস 1.5 m। একটি পাম্প 25 মিনিটে কুয়াটিকে পানি শূন্য করতে পারে। কিন্তু এক তৃতীয়াংশ পানি উত্তোলন করার পর পাম্পটি নষ্ট হয়ে যায়। পরে 70% দক্ষতার আরও একটি পাম্প যুক্ত করে 30 মিনিটে বাকী পানি উত্তোলন করা হয়।
- ঘ.উদ্দীপকের কোন পাম্পটির ক্ষমতা বেশি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
পানিপূর্ণ একটি কুয়ার গভীরতা 10 m ব্যাস 2 m। কুয়াটিকে পানিশূন্য করার জন্য 2 HP ক্ষমতার একটি পাম্প চালু করা হলো। অর্ধেক পানি শূন্য হওয়ার পর পাম্পটি নষ্ট হলে 3 HP ক্ষমতার অপর একটি পাম্প চালু করে কুয়াটিকে পানিশূন্য করা হলো।
- ক.অসংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?১
- খ.সমতলে হাঁটা অপেক্ষা সিঁড়ি দিয়ে হেঁটে উপরে উঠা কষ্টকর— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.উদ্দীপকের ১ম পাম্পটি মিনিটে কী পরিমাণ পানি উত্তোলন করবে? বের করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের উভয় পাম্পের ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয় সময় একই ছিল কি না— গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে যাচাই করো।৪

রাফিদ উপরের চিত্র অনুযায়ী একটি 2 kg ভরের বস্তু দুলাচ্ছে।
- ক.কর্মদক্ষতা কী?১
- খ.খেলনা গাড়িতে স্প্রিং যুক্ত করার কারণ কী?২
- গ.A বিন্দুতে বস্তুটির বেগ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের বস্তুটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্রকে সমর্থন করে কি-না— গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 12 m এবং ব্যাসার্ধ 1.2 m। একটি পাম্প 20 মিনিটে কুয়াটিকে পানিশূন্য করতে পারে। পাম্পটির ক্ষমতা 52% নষ্ট হলেও পাম্পচালক কুয়াটির সম্পূর্ণ পানি একই পাম্প দ্বারা দ্বিগুণ সময়ে খালি করা সম্ভব বলে মন্তব্য করেন।
- ক.অসংরক্ষণশীল বল কী?১
- খ.একটি স্প্রিং এর স্প্রিং ধ্রুবক 2.5 Nm−1 বলতে কী বুঝায়?২
- গ.কুয়াটিকে পানিশূন্য করতে কৃতকাজের পরিমাণ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকে পাম্পচালকের মন্তব্যের যথার্থতা বিশ্লেষণ করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 14 m এবং ব্যাস 2.4 m। একটি পাম্প 22 মিনিটে কুয়াটিকে পানিশূন্য করতে পারে। কিন্তু এক-তৃতীয়াংশ পানি উত্তোলন করার পর পাম্পটি নষ্ট হয়ে যায়। পরে 70% দক্ষতার আর একটি পাম্প যুক্ত করে 30 মিনিটে বাকি পানি উত্তোলন করা হয়।
- ক.অসংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?১
- খ.স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে স্প্রিং বল একটি সংরক্ষণশীল বল— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.১ম পাম্পটি কত সময়ব্যাপী কাজ করে তা নির্ণয় করো।৩
- ঘ.কোন পাম্পটির ক্ষমতা বেশি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪

শিশুপার্কে স্থাপিত একটি স্লিপারের উচ্চতা BC = 2 m এবং হেলানো তলটি 30∘ কোণে ঢালু। 25 kg ভরের একজন শিশু স্লিপারের শীর্ষ বিন্দু (B) থেকে ঘর্ষণহীনভাবে স্লিপিং করে ভূমিতে A বিন্দুতে পৌঁছে।
- ক.অশ্ব ক্ষমতা কাকে বলে?১
- খ.পৃথিবীর চারদিকে চাঁদ একবার ঘুরে আসলে কৃতকাজ কীরূপ হবে? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.আনত স্লিপারের দৈর্ঘ্য হিসাব করো।৩
- ঘ.উদ্দীপক অনুসারে স্লিপারের দৈর্ঘ্যের এক-চতুর্থাংশ দূরত্ব (D) ও অর্ধেক দূরত্ব (E) অতিক্রমকালে যান্ত্রিক শক্তির পরিমাণ সমান হবে কিনা— গাণিতিকভাবে যাচাই করো।৪
1800 kg ভরের একটি গাড়ি 60 kg ভরের একজন ড্রাইভারসহ পাশের চিত্রের আনত তল বরাবর ইঞ্জিনের সর্বোচ্চ ক্ষমতা ব্যবহার করে A বিন্দু হতে B বিন্দুতে পৌঁছাতে গাড়িটি 30 sec সময় নেয়। [g

- ক.কর্মদক্ষতা কী?১
- খ.\"বল ও সরণ শূন্য না হলেও কাজ শূন্য হতে পারে\"— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.গাড়িটির ইঞ্জিনের অশ্বক্ষমতা নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের গাড়িটি অনুভূমিক রাস্তায় 10 s-এর মধ্যে স্থিরাবস্থা থেকে 60 km h−1 বেগ অর্জন করতে পারবে কিনা তার গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।৪
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

চিত্রে প্রদর্শিত গাড়িটি A বিন্দু হতে 20 m/sec বেগে AC তলে নামছে। গাড়ির চালক ব্রেক করায় গাড়িটি 50 m দূরত্ব অতিক্রম করে থেমে যায়।
- ক.অশ্বক্ষমতা কাকে বলে?১
- খ.বল ও সরণ শূন্য না হলেও কাজ শূন্য হতে পারে কি? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.কী পরিমাণ গতি প্রতিরোধকারী বল গাড়িটির উপর ক্রিয়া করে নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকে শক্তির সংরক্ষণশীলতার নীতি পালিত হবে কি? গাণিতিক যুক্তিসহ মতামত দাও।৪
4 m ব্যাসবিশিষ্ট একটি পানিপূর্ণ কুয়ায় একটি পাম্প 5 kg পানিকে 20 m উচ্চতায় তুলে 10 m s−1 বেগে নিক্ষেপ করে। 5 HP ক্ষমতার অন্য একটি পাম্প পানিপূর্ণ কুয়াকে পানিশূন্য করে।
- ক.আয়ত একক ভেক্টর কাকে বলে?১
- খ.গ্যাসের বেগ নির্ণয়ে r.m.s. বেগ নেয়া হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.১ম পাম্পের শক্তি নির্ণয় কর।৩
- ঘ.কুয়াটি পানিশূন্য করতে কোন পাম্পটির কম সময় লাগবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।৪
একটি ইঞ্জিন 200 kg ভরের একটি বস্তুকে এক মিনিটে 30 m উঁচু দালানের ছাদে তুলতে পারে। ইঞ্জিনটি ক্রয়ের এক বৎসর পর এর ক্ষমতার 40% নষ্ট হয়ে যায়। [g
- ক.ক্ষমতা কাকে বলে?১
- খ.সংরক্ষণশীল বল বস্তুর গতিপথের উপর নির্ভর করে না— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.দালানের ছাদে বস্তুটির বিভবশক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.এক বৎসর পরে একই ছাদে বস্তুটিকে তুলতে সময়ের পরিবর্তন কেমন হবে— গাণিতিক বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।৪
10 kg ভরের একটি বস্তু নিয়ে 70 kg ভরের একজন ব্যক্তি একটি দালানের ছাদে ওঠার জন্য অনুভূমিকের সাথে 45∘ কোণে 30 m দৈর্ঘ্যের একটি মই ব্যবহার করলেন। [g
- ক.সংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?১
- খ.চাঁদ পৃথিবীর চারদিকে ঘুরলেও কোনো কাজ হচ্ছে না কেন?২
- গ.ব্যক্তিটির কৃতকাজ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকে মইটিকে অনুভূমিকের সাথে 30∘ কোণে স্থাপন করলে ব্যক্তিটি কী ধরনের সুবিধা পাবেন তা গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা করো।৪
একটি দালানের ছাদের সাথে দুটি মই লাগানো আছে। একটি মই এর দৈর্ঘ্য 5 m এবং এটি অনুভূমিকের সাথে 60∘ কোণ করে রয়েছে। দ্বিতীয় মইটির দৈর্ঘ্য 6 m এবং এটি অনুভূমিকের সাথে 46.2∘ কোণ করে রয়েছে। দুইজন নির্মাণ শ্রমিক উভয়ে 20 kg বোঝা নিয়ে 1 মিনিটে ভিন্ন ভিন্ন মই ব্যবহার করে ছাদে উঠতে পারেন। প্রথম মই বেয়ে যিনি উঠেন তার ভর 60 kg এবং দ্বিতীয় মই বেয়ে যিনি উঠেন তার ভর 70 kg।
- ক.ক্ষমতার মাত্রা সমীকরণ লিখ।১
- খ.\"কোনো বস্তুর গতিশক্তি 10 J\"— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.প্রথম শ্রমিকের ক্ষেত্রে ছাদে উঠার জন্য সম্পাদিত কাজ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উভয় শ্রমিকের ক্ষমতা অভিন্ন হবে কী? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 12 m এবং ব্যাস 3 m। কুয়াটিকে 22 মিনিটে পানিশূন্য করতে 6 H.P এর একটি পাম্প লাগানো হলো। অর্ধেক পানি শূন্য করার পর পাম্পটি নষ্ট হওয়ায় অন্য একটি পাম্পের সাহায্যে পূর্ব নির্ধারিত সময়ে কুয়াটিকে পানিশূন্য করা হলো।
- ক.সংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?১
- খ.\"গাড়ির চাকার নাট-বল্টু খোলার ক্ষেত্রে লম্বা হাতলযুক্ত যন্ত্র ব্যবহার সুবিধাজনক\"— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.প্রথম পাম্পটি কত সময় পর নষ্ট হয়েছিল?৩
- ঘ.পাম্প দুটির ক্ষমতার তারতম্য গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।৪
জামাল রিজার্ভ ট্যাংক থেকে 25 m উচ্চতার ছাদে পানি তোলার জন্য 10 kW ক্ষমতা ও 60% দক্ষতার পাম্প ব্যবহার করছে। ট্যাংকের দৈর্ঘ্য, প্রস্থ ও গভীরতা যথাক্রমে 4 m, 3 m ও 2 m এবং ট্যাংকটির অর্ধেক পানিপূর্ণ ছিল। [g
- ক.সংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?১
- খ.x২
=Asin (ωt+δ) সমীকরণ ব্যাখ্যা কর। - গ.রিজার্ভ ট্যাংক থেকে 10 kg পানি ছাদে তোলার জন্য কত পরিমাণ শক্তি খরচ হবে?৩
- ঘ.পাম্পটি 1 ঘণ্টায় ট্যাংকটিকে খালি করতে পারবে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে তোমার মতামত দাও।৪
একটি কূপের গভীরতা এবং ব্যাসার্ধ যথাক্রমে 10 m এবং 3.44 m। একটি ইঞ্জিন 3 মিনিটে কূপটি পানিশূন্য করতে পারে। পরে ইঞ্জিনটিকে 1200 kg ভরের একটি গাড়ির ইঞ্জিন হিসেবে ব্যবহার করা হলো।
- ক.ব্যাংকিং কোণ কাকে বলে?১
- খ.উল্লম্ব তলে দ্রুত ঘূর্ণনরত পানি ভর্তি বালতির পানি পড়ে যায় না কেন? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.কূপের ক্ষেত্রে ইঞ্জিন দ্বারা সম্পাদিত কাজের হিসাব করো।৩
- ঘ.2.4 সেকেন্ড সময়ের মধ্যে স্থিরাবস্থা থেকে 20 m s−1 বেগ অর্জন ঐ গাড়িটির পক্ষে সম্ভব কি না? গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।৪
16 m গভীর ও 6 m ব্যাসের একটি কুয়ার অর্ধেক পানিপূর্ণ ছিল। কুয়াটিকে পানিশূন্য করার জন্য 2 kW ক্ষমতা ও 80% দক্ষতা সম্পন্ন একটি পাম্প চালু করা হলো। কিন্তু অর্ধেক পানি উত্তোলনের পর পাম্পটি বিকল হয়ে যায়। 3 HP ক্ষমতার অপর একটি পাম্প 2 ঘণ্টায় কুয়াটিকে পানিশূন্য করতে সক্ষম হয়।
- ক.কর্মদক্ষতা কাকে বলে?১
- খ.স্প্রিং বল দ্বারা কৃত কাজ ঋণাত্মক হয়— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.চালু করার কত সময় পর প্রথম পাম্প বিকল হয়ে যায়? নির্ণয় করো।৩
- ঘ.উদ্দীপকের দ্বিতীয় পাম্পটির দক্ষতা কম ছিল কি-না? গাণিতিক বিশ্লেষণসহ ব্যাখ্যা করো।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 20 m এবং ব্যাস 2 m। কুয়াটিকে পানি শূন্য করার জন্য 5 HP ক্ষমতার একটি পাম্প লাগানো হলো। কুয়ার উপরের 14 অংশ পানি তোলার পর পাম্পটি বন্ধ হয়ে গেল। বাকি পানি তোলার জন্য একই ক্ষমতাসম্পন্ন আর একটি পাম্প লাগানো হল।
- ক.ঋণাত্মক কাজ কী?১
- খ.বল ও সরণ শূন্য না হলেও কাজ শূন্য হতে পারে কী? ব্যাখ্যা করো।২
- গ.প্রথম পাম্প দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণ নির্ণয় করো।৩
- ঘ.প্রথম ও দ্বিতীয় ক্ষেত্রে পানি তুলতে একই সময় লাগবে কিনা— গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও।৪
নতুন ভবন নির্মাণের সময় 60 kg ভরের একজন শ্রমিক 40 kg ভরের সিমেন্টের বস্তা মাথায় নিয়ে 2 min সময়ে মই বেয়ে ভবনের ছাদে উঠল। মইটির দৈর্ঘ্য 40 m। এর পর সে আনত মসৃণ তল বেয়ে পিছলিয়ে নিচে নামল। মই ও মসৃণ তল উভয়ই ভূমির সাথে 30∘ কোণে আনত।
- ক.তল ভেক্টর কাকে বলে?১
- খ.সাধারণত স্ফেরোমিটারের সাহায্যে পাতের পুরুত্ব নির্ণয়কালে এর যান্ত্রিক ত্রুটি থাকা সত্ত্বেও নির্ণয়ের প্রয়োজন হয় না কেন? —ব্যাখ্যা করো।২
- গ.ছাদে উঠতে শ্রমিক কত ক্ষমতা প্রয়োগ করেছিল?৩
- ঘ.পিছলিয়ে পড়ার মুহূর্তে শ্রমিকের হাতের হাতুড়িটি পড়ে গেল। শ্রমিক না হাতুড়ি কে আগে ভূমিতে পৌঁছাবে? গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 20 m ও ব্যাস 4 m। একটি পাম্প 10 মিনিটে কুয়াটির অর্ধেক খালি করতে পারে।
- ক.কর্মদক্ষতা কী?১
- খ.চাঁদ পৃথিবীর চারিদিকে ঘুরছে কিন্তু কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কাজ হচ্ছে না— ব্যাখ্যা কর।২
- গ.উদ্দীপকের পাম্পটির অশ্বক্ষমতা নির্ণয় কর।৩
- ঘ.কুয়াটির বাকি অর্ধেক খালি করতে পাম্পটির কি একই সময় লাগবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।৪
নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ করো যেখানে BA এবং BC দুটি আনত তল। BA তলের ঘর্ষণ বল 1.5 Nkg−1 এবং BC তলে ঘর্ষণ বল 1 Nkg−1। 3 kg ভরের একটি ধাতব গোলক B বিন্দুতে রাখা আছে।

- ক.প্রত্যয়নী বল কাকে বলে?১
- খ.ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল— ব্যাখ্যা করো।২
- গ.B বিন্দুতে থাকা গোলকটির বিভবশক্তি নির্ণয় করো।৩
- ঘ.গোলকটিকে একবার BA পথে এবং আর একবার BC পথে পড়তে দেয়া হল। A বিন্দু ও C বিন্দুতে গোলকটির গতিশক্তি সমান হবে কি না— গাণিতিকভাবে যাচাই করো।৪
করিম 400 gm ভরের বস্তু অনুভূমিকের সাথে 30∘ কোণে 11.76 J গতিশক্তি প্রয়োগে M থেকে A বিন্দুতে তুলে নিল। পরবর্তীতে সে বস্তুটিকে আরো বল প্রয়োগে 2 m দূরত্বে B বিন্দুতে নিয়ে গেল। পুনরায় বস্তুটিকে A বিন্দুতে এনে আনত তল AM বরাবর ছেড়ে দিল। এখানে ঘর্ষণবল উপেক্ষণীয়। g

এখানে, MN
- ক.কর্মদক্ষতা কী?১
- খ.একটি আদর্শ স্প্রিং এর বল ধ্রুবক 125 Nm−1 বলতে কী বুঝায়?২
- গ.চিত্রে MAB পথের মোট দূরত্ব কত?৩
- ঘ.R এবং P বিন্দুতে বস্তুটির মোট শক্তি সমান কি না গাণিতিকভাবে যাচাই করো।৪
উদ্দীপকে 25 kg ভরের একজন বালক 3 kg ভরের একটি গোলক হাতে নিয়ে সিঁড়ি বেয়ে ছাদে উঠতে 2 min সময় নিল। ছাদ হতে গোলকটি ছেড়ে দেয়ায় তা সিঁড়ি বেয়ে গড়িয়ে মাটিতে পড়ল।

- ক.স্থিতিস্থাপক বলের সংজ্ঞা দাও।১
- খ.বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণনরত কোনো দৃঢ় বস্তুর প্রত্যেকটি কণার কৌণিক গতিশক্তি সমান হলেও রৈখিক গতিশক্তি ভিন্ন হবে ব্যাখ্যা দাও।২
- গ.বালকটি ছাদে উঠতে অভিকর্ষ বলের বিরুদ্ধে কত কাজ করেছে?৩
- ঘ.গোলকটি ছেড়ে দেওয়ার 1 s পরে যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতা সূত্রটি প্রযোজ্য হয় কি-না— উদ্দীপকের আলোকে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।৪
পানিপূর্ণ একটি সাঁতার পুকুরের মাত্রা 25 m×10 m×3 m। 1 Hp অশ্ব ক্ষমতাসম্পন্ন একটি পানির পাম্প পুকুরটি 30 মিনিটে খালি করতে পারে। অপর একটি পানির পাম্প, 1.5 Hp ক্ষমতাসম্পন্ন, একই কাজ 15 মিনিটে করতে সক্ষম।
- ক.অশ্ব ক্ষমতা কাকে বলে?১
- খ.একজন ক্রিকেট খেলোয়াড় মাঠে বল ধরার সময় হাত পেছনে নেন কেন?২
- গ.দুটি পাম্প একত্রে ব্যবহৃত হলে পুকুরটি খালি করতে কত সময় লাগবে নির্ণয় কর।৩
- ঘ.কোন পাম্পটির ব্যবহার অধিক সাশ্রয়ী হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ব্যাখ্যা কর।৪
m ভরের একটি বস্তু DA আনত তলে পড়ছে। এখানে m

- ক.কাজ-শক্তি উপপাদ্যটি বিবৃত কর।১
- খ.স্প্রিং ধ্রুবক এর তাৎপর্য ব্যাখ্যা কর।২
- গ.আনত তল বেয়ে নামার সময় গতীয় ঘর্ষণ বল দ্বারা কৃতকাজের মান নির্ণয় কর।৩
- ঘ.B ও C বিন্দুতে যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতা প্রতিফলিত হয়েছে কী? গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও।৪
নিচের চিত্রে দুটি হেলানো তল AC ও BC এর শীর্ষবিন্দু C এর উভয় পাশে 2 kg ভরের দুটি লোহার গোলকের অবস্থান দেখানো হলো। AC তলের দৈর্ঘ্য 20 m।

- ক.স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ কী?১
- খ.কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল টর্ক কখন শূন্য হয়? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.C বিন্দুতে গোলক দুটির মোট শক্তি নির্ণয় কর।৩
- ঘ.উদ্দীপকের গোলক দুটিকে একই সাথে মুক্ত করলে একই সময়ে AB অনুভূমিক তলে পৌঁছাবে কি-না তা গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।৪
4 kg ভরের একটি শক্ত পাথর খণ্ড একই ভরের মাটিতে পোঁতা একটি লোহার রডের উপর 5 m উঁচু কোনো স্থান থেকে খাড়াভাবে পড়ল। ফলে লোহার রডটি মাটির ভেতরে আরও 10 cm প্রবেশ করল।
- ক.কর্মদক্ষতা কী?১
- খ.পরম শূন্য তাপমাত্রার নিচে গ্যাসের তাপমাত্রা থাকতে পারে কি না? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.মাটির গড় প্রতিরোধ বল কত?৩
- ঘ.উদ্দীপকের বর্ণিত ঘটনাটি কাজ-শক্তির উপপাদ্য সমর্থন করে কি? গাণিতিকভাবে যাচাই কর।৪
সীমা 18 kg ভরের একটি ব্যাগ নিয়ে 50 m উঁচু একটি বিল্ডিং এ উঠার পর ছাদ থেকে ব্যাগটি পড়ে গেলে সেটি 'h' উচ্চতায় পাশের বিল্ডিং এর ছাদে 24.25 m s−1 বেগে পড়ল।
- ক.স্প্রিং বল কী?১
- খ.সরল দোলকের কৌণিক বিস্তার 4∘ এর মধ্যে রাখা হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.উদ্দীপকের 'h' এর মান নির্ণয় কর।৩
- ঘ.'h' উচ্চতায় বিভব শক্তি গতি শক্তির সমান হবে কি-না? গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 10 m এবং ব্যাস 2 m। একটি পাম্প 20 মিনিটে কুয়াটিকে পানিশূন্য করতে পারে। উক্ত পাম্পের সাথে আরও একটি 1 HP ক্ষমতার পাম্প যুক্ত করে কুয়াটিকে পানিশূন্য করলে কিছু সময় সাশ্রয় হয়।
- ক.কৌণিক ভরবেগ কী?১
- খ.কৈশিক নলে পারদের অবনমন হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.প্রথম পাম্পের কৃতকাজ নির্ণয় কর।৩
- ঘ.উদ্দীপকের আলোকে কত সময় সাশ্রয় হবে— গাণিতিক যুক্তিসহ মতামত দাও।৪
একটি স্প্রিং-এ 80 gm ভর চাপালে 2 cm দৈর্ঘ্য প্রসারণ হয় এবং 600 gm ভর চাপালে 8 cm দৈর্ঘ্য প্রসারণ হয়। অরনী উক্ত স্প্রিং এর সাম্যাবস্থান হতে 1 cm দৈর্ঘ্য প্রসারণ পর্যবেক্ষণ করল।
- ক.কেন্দ্রমুখী ত্বরণ কাকে বলে?১
- খ.বৃত্তাকার পথে কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য কেন? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.স্প্রিং ধ্রুবকের মান বের কর।৩
- ঘ.অরনী উভয় ভরের ক্ষেত্রে স্প্রিংটির সঞ্চিত শক্তির কীরূপ পরিবর্তন পর্যবেক্ষণ করেছিল গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও।৪
প্রতি তলার উচ্চতা 5 m হিসেবে 10 তলা ভবনের সর্বোচ্চ তলায় বসবাসরত একটি পরিবারে একটি শিশু আছে। শিশুটি বারান্দার গ্রীল দিয়ে 100 g ভরের একটি টেনিস বল ছেড়ে দিলে তা কিছুক্ষণের মধ্যে মাটিতে আঘাত করে।
- ক.চক্রগতির ব্যাসার্ধ কী?১
- খ.একটি বস্তুর স্থিতিস্থাপক ক্লান্তি সৃষ্টি হওয়ার কারণ ব্যাখ্যা কর।২
- গ.উদ্দীপকে উল্লিখিত টেনিস বলটি কত সময় পরে মাটিতে আঘাত করবে?৩
- ঘ.ভবনটির ৭ম ও ৪র্থ তলায় বলটির মোট শক্তি উদ্দীপকের তথ্য ব্যবহার করে গণনা করলে তা শক্তির সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলবে— এ উক্তিটির সত্যতা যাচাই করে তোমার মতামত দাও।৪
একটি সুউচ্চ অফিস বিল্ডিং-এ আরোহীসহ সর্বোচ্চ 400 kg ভরের ধারণ ক্ষমতাসম্পন্ন একটি লিফট দুইতলা হতে সাততলার মধ্যে ওঠানামা করে। বিল্ডিংটির প্রতিটি ফ্লোরের উচ্চতা 3 m। উক্ত অফিসের একজনের ভর 45 kg এবং তিনি একদিন লিফটটিতে চড়ে 2 ms−2 ত্বরণে উঠানামার সময় ওয়েট মেশিনে তার ওজন পরিমাপ করলেন। এক্ষেত্রে সর্বত্র অভিকর্ষজ ত্বরণের মান 9 ms−2।
- ক.সান্দ্রতা কাকে বলে?১
- খ.স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ ও অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের মধ্যে পার্থক্য লিখ।২
- গ.লিফটটিকে দুই তলা হতে সাত তলায় 2 m s−1 সমবেগে উঠাতে সর্বনিম্ন কত অশ্ব ক্ষমতার একটি মোটরের প্রয়োজন হবে?৩
- ঘ.উক্ত ব্যক্তির ওজন ওয়েট মেশিনের সাহায্যে সেদিন সঠিকভাবে নির্ণয় করা গেল কি-না তা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।৪
80 kg ভরের একজন লোক 20 kg ভরের একটি বোঝা মাথায় নিয়ে 40 m দৈর্ঘ্যের মই বেয়ে একটি দালানের ছাদে উঠল। মইটি অনুভূমিকের সাথে 40∘ কোণ উৎপন্ন করে দালানের ছাদে লাগানো ছিল।
- ক.পরবশ কম্পন কী?১
- খ.একটি ফাঁপা গোলককে তরল দ্বারা অর্ধপূর্ণ করলে দ্রুত না ধীরে চলবে— ব্যাখ্যা কর।২
- গ.লোকটি কর্তৃক কৃতকাজ বের কর।৩
- ঘ.মইটির দৈর্ঘ্য 60 m হলে অনুভূমিকের সাথে কত কোণে স্থাপন করলে একই পরিমাণ কাজ সম্পাদিত হবে এবং এক্ষেত্রে কোনো সুবিধা পাওয়া যাবে কি-না— গাণিতিকভাবে মতামত দাও।৪
একটি পানিপূর্ণ কুয়ার গভীরতা 20 m ও ব্যাস 2 m। কুয়াটিকে পানিশূন্য করার জন্য 5 HP-এর একটি পাম্প লাগানো হলো। অর্ধেক পানি তোলার পর পাম্পটি নষ্ট হয়ে গেল। বাকি পানি তোলার জন্য একই ক্ষমতাসম্পন্ন আর একটি পাম্প লাগানো হলো।
- ক.টর্কের সংজ্ঞা দাও।১
- খ.পৃথিবী সূর্যের নিকটবর্তী হলে পৃথিবীর বেগ বৃদ্ধি পায়— কেপলারের সূত্রের আলোকে ব্যাখ্যা কর।২
- গ.প্রথম পাম্প দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণ নির্ণয় কর।৩
- ঘ.প্রথম ও দ্বিতীয় পাম্প দ্বারা পানি তুলতে একই সময় লাগবে কি-না গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও।৪
50 cm বাহুবিশিষ্ট কোনো ঘনকের ভর 25 kg। এরূপ পাঁচটি ঘনককে একটির উপর আরেকটি রেখে একটি স্তম্ভ তৈরি করা হলো। অন্যদিকে অনুরূপ আরও পাঁচটি ব্লককে ভূমিতে পাশাপাশি সংযুক্ত করে খাড়া করা স্তম্ভটিকে হলো।

- ক.অশ্ব ক্ষমতা কাকে বলে?১
- খ.ঘর্ষণ বল অসংরক্ষণশীল বল— ব্যাখ্যা কর।২
- গ.স্তম্ভের চূড়া হতে একটি পাথর টুকরা পড়ে গেলে কত বেগে ভূমিতে আঘাত করবে?৩
- ঘ.স্তম্ভ তৈরির কোন উপায়টি অধিক গ্রহণযোগ্য? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ব্যাখ্যা কর।৪
2 kg ভরের একটি বস্তুকে 10 m সুতার সাহায্যে O বিন্দুতে ঝুলানো হলো এবং A বিন্দু থেকে স্বাধীনভাবে দুলতে দেওয়া হলো। ঘর্ষণ ও বায়ুজনিত বাধা অগ্রাহ্য কর।

- ক.সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ কাকে বলে?১
- খ.ঢাকায় বাতাসের আপেক্ষিক আর্দ্রতা 60% বলতে কী বুঝায়?২
- গ.দোলন অবস্থায় A বিন্দুতে সুতার টান নির্ণয় কর।৩
- ঘ.উদ্দীপকে C বিন্দুতে বস্তুর গতিশক্তি B বিন্দুর গতিশক্তি অপেক্ষা ভিন্ন হবে কি? প্রয়োজনীয় গাণিতিক বিশ্লেষণসহ তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও।৪
পাশের চিত্রে একটি দোলক সরল দোলন গতিতে দুলছে। যার সর্বোচ্চ বিস্তার PB। 0.2 kg ভরের ববের চারটি বিভিন্ন অবস্থান হলো A, B, C এবং D যেখানে, PB = 0.6 m, OB = OC = OA = OD = 1 m।

- ক.সংশক্তি বল কী?১
- খ.সান্দ্রতা কেন প্রবাহী পদার্থে সৃষ্টি হয়? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.A বিন্দুতে ববটির বেগ নির্ণয় কর।৩
- ঘ.উদ্দীপকের দোলকটিতে যান্ত্রিক শক্তির নিত্যতার সূত্রের ব্যত্যয় ঘটবে কি না গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে তোমার মতামত দাও।৪
খালিদের বাড়িতে 12 m গভীর ও 1.8 m ব্যাসবিশিষ্ট একটি পানিপূর্ণ কুয়া খালি করার জন্য একটি পাম্প চালু করা হলো। কিন্তু দেখা গেল, পানিশূন্য করতে পাম্পটির 21 মিনিট সময় লেগে গেল। খালিদ হিসাব কষে দেখল, যথাসময়ে কুয়াটি পানিশূন্য করতে 2 HP ক্ষমতার পাম্প দরকার।
- ক.কৃত্রিম উপগ্রহ কাকে বলে?১
- খ.মহাকর্ষ বল একটি সংরক্ষণশীল বল— ব্যাখ্যা কর।২
- গ.2 kg ভরের একটি বস্তুকে ছেড়ে দিলে পানিশূন্য কুয়ার শীর্ষ হতে তলায় পৌঁছাতে কত সময় লাগবে?৩
- ঘ.গাণিতিক বিশ্লেষণসহ খালিদের হিসাবের যথার্থতা যাচাই কর।৪

উপরের চিত্রে একটি স্প্রিং-এর একপ্রান্ত O বিন্দু হতে ঝুলানো হলো। 0.2 kg ভরের একটি বলকে 49 m s−1 বেগে নিক্ষেপ করায় এটি 20 cm উপরে স্প্রিংটির অপর প্রান্তে আঘাত করে 3 cm সংকুচিত করে, স্প্রিংটিও বলের উপর প্রত্যয়নী বল প্রয়োগ করে।
- ক.ভূ-স্থির উপগ্রহ কাকে বলে?১
- খ.দুটি সমান ভরের বস্তুর স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে বস্তুদ্বয় পরস্পর বেগ বিনিময় করে— ব্যাখ্যা কর।২
- গ.ভূমিতে আঘাতের পূর্ব মুহূর্তে বলটির বেগ নির্ণয় কর।৩
- ঘ.উদ্দীপক থেকে স্প্রিং বল দ্বারা কৃত কাজ নির্ণয় সম্ভব কিনা— গাণিতিক যুক্তি দিয়ে ব্যাখ্যা কর, বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।৪
একটি 300 g ভরের বস্তু অনুভূমিকের সাথে 30∘ কোণে রক্ষিত তলে 5.88 J গতিশক্তি প্রয়োগে A থেকে E বিন্দুতে ঘর্ষণহীনভাবে ঠিক পৌঁছে যায়। পরক্ষণে বস্তুটি E বিন্দু থেকে উক্ত তল বরাবর A-এর দিকে পড়তে থাকে। চিত্রে AB = BC = CD = DE।

- ক.প্রত্যয়নী বল কাকে বলে?১
- খ.কোনো গ্যাস কণিকার বেগ নির্ণয়ে গড় বর্গবেগের বর্গমূল মান নেওয়া হয় কেন?২
- গ.আনত তল AE এর দৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।৩
- ঘ.বস্তুটি উল্লিখিত তল বরাবর পড়ার সময় যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলে— তার যথার্থতা D ও C বিন্দুতে গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মূল্যায়ন কর।৪
পেট্রোনাস টুইন টাওয়ারের শীর্ষতলের উচ্চতা 75 m। কাশেম 10 kg ভরের একটি বস্তুসহ শীর্ষতলে আরোহণ করে। এতে সময় লাগে 40 মিনিট। তিনি শীর্ষতল থেকে বস্তুটি নিচে ফেলে দিল। উহা বিনা বাধায় ভূমিতে পতিত হলো। মনির বলল, \"আমি এই কাজটি করতে পারবো।\" কাশেমের ভর 60 kg এবং মনিরের ভর 55 kg।
- ক.কর্মদক্ষতা কাকে বলে?১
- খ.বলের দ্বারা কাজ বলতে কী বুঝায়? ব্যাখ্যা কর।২
- গ.ভূমি থেকে কত উচ্চতায় বস্তুটির বিভবশক্তি এর গতি শক্তির দ্বিগুণ হবে?৩
- ঘ.মনির কি একই সময়ে কাজটি করতে পারবে? গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও।৪