AFMC (আর্মড ফোর্সেস মেডিকেল) — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
AFMC (আর্মড ফোর্সেস মেডিকেল) ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২৭০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১৬১
দৈর্ঘ্য সংকোচনের সমীকরণ হলো-
- ক L = L01 − v2c2
- খ L = L01 − v2c2
- গ L = L01 + v2c2
- ঘ L = L0(1 + v2c2)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) L = L01 − v2c2
দৈর্ঘ্য সংকোচনের সূত্র L = L01 − v2c2, যেখানে L0 স্থির দৈর্ঘ্য (proper length), L হলো v বেগে চলমান অবস্থায় মাপা দৈর্ঘ্য।
1 − v2c2 < 1, তাই L < L0; সংকোচন হয় শুধু গতির অভিমুখে, লম্ব দিকে দৈর্ঘ্য একই থাকে।
v ≪ c হলে L ≈ L0, v → c হলে L → 0।
কাল দীর্ঘায়ন t = t01 − v2c2 এবং ভর বৃদ্ধি m = m01 − v2c2, এখানে √ হরে থাকে; দৈর্ঘ্যে √ লবে থাকে। -
১৬২
স্প্রিং ধ্রুবক নির্ভর করে-
- ক স্প্রিং এর দৈর্ঘ্যের উপর
- খ জ্যামিতিক গঠনের উপর
- গ পদার্থের অস্থিতিস্থাপকতার উপর
- ঘ সবগুলো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সবগুলো
স্প্রিং ধ্রুবক k = Fx (একক N m−1, মাত্রা MT−2) স্প্রিংয়ের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য। এটি স্প্রিংয়ের দৈর্ঘ্য, জ্যামিতিক গঠন (তারের ব্যাস, কুণ্ডলীর ব্যাস, পাকসংখ্যা) ও উপাদানের স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক, এই সবগুলোর উপর নির্ভর করে।
স্প্রিং কেটে অর্ধেক করলে k দ্বিগুণ হয় (k ∝ 1L); মোটা তার বা শক্ত উপাদানে k বেশি।
k প্রযুক্ত বল বা সম্প্রসারণের উপর নির্ভর করে না (হুকের সূত্রের সীমার মধ্যে)।
শ্রেণিতে যুক্ত স্প্রিং: 1k = 1k1 + 1k2; সমান্তরালে: k = k1 + k2; স্প্রিং-ভর ব্যবস্থার পর্যায়কাল T = 2πmk । -
১৬৩
কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ-
- ক শূন্য
- খ অশূন্য
- গ None
- ঘ বল ও সরণের মান দেয়া থাকলে বের করা যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শূন্য
কেন্দ্রমুখী বল সর্বদা বৃত্তের কেন্দ্রের দিকে, আর বস্তুর সরণ (বেগ) প্রতি মুহূর্তে বৃত্তের স্পর্শক বরাবর; দুটির মধ্যবর্তী কোণ 90°।
W = Fs cos90° = 0; তাই কেন্দ্রমুখী বল কোনো কাজ করে না, শুধু বেগের দিক বদলায়, মান বদলায় না, গতিশক্তিও অপরিবর্তিত থাকে।
সমরূপ বৃত্তীয় গতিতে Fc = mv2r = mω2r, ক্ষমতা P = F·v = 0। -
১৬৪
কোনটি সত্য নয়?
- ক বস্তু তাপ শোষণ করলে অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায়
- খ বস্তু তাপ ছেড়ে দিলে অভ্যন্তরীণ শক্তি হ্রাস পায়
- গ বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তির মান মাপা যায়
- ঘ অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিমাপের রাশিমালা ΔE = Ep − Er
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তির মান মাপা যায়
অভ্যন্তরীণ শক্তি U হলো অণুগুলোর গতিশক্তি ও স্থিতিশক্তির মোট যোগফল; এর পরম মান মাপা যায় না, কেবল পরিবর্তন ΔU মাপা যায়, তাই গ সত্য নয়।
প্রথম সূত্র: dQ = dU + dW; তাপ শোষণে U বাড়ে, তাপ বর্জনে U কমে।
ΔU = Uf − Ui; আদর্শ গ্যাসে U শুধু তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, ΔU = nCvΔT।
U অবস্থার অপেক্ষক (পথের উপর নির্ভর করে না), চক্রীয় প্রক্রিয়ায় ΔU = 0। -
১৬৫
Cv = 1 Jmol−1K−1 হলে Cp =
- ক γ
- খ R
- গ 9.314 Jmol−1K−1
- ঘ 1 Jmol−1K−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 9.314 Jmol−1K−1
এখানে, Cv = 1 J mol−1 K−1, R = 8.314 J mol−1 K−1
Cp − Cv = R ⇒ Cp = Cv + R = 1 + 8.314 = 9.314 J mol−1 K−1 -
১৬৬
কোন তাপমাত্রার পার্থক্য সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলে 40° হয় না?
- ক 10°C
- খ 60°F
- গ −130°F
- ঘ −90°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 60°F
এখানে, F = 95 C + 32, তাই পাঠের পার্থক্য F − C = 45 C + 32
10°C = 50°F (পার্থক্য 40); −90°C = −130°F (পার্থক্য 40), তাই ক, গ, ঘ শর্ত মানে।
60°F ⇒ C = (60 − 32) × 59 = 15.56°C, পার্থক্য 44.44, তাই 60°F-এ পার্থক্য 40° হয় না।
শর্টকাট: |45 C + 32| = 40 ⇒ C = 10°C অথবা C = −90°C; এ দুটি ছাড়া অন্য কোনো তাপমাত্রায় পার্থক্য 40 নয়। -
১৬৭
নিচের কোনটি সঠিক?
- ক dW = V·dP
- খ গ্যাসের সংকোচনে কৃতকাজ ধনাত্মক
- গ গ্যাসের প্রসারণে কৃতকাজ ঋণাত্মক
- ঘ প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন শূন্য
কাজ dW = P dV (V dP নয়), তাই ক ভুল; গ্যাস প্রসারিত হলে (dV > 0) গ্যাস কর্তৃক কৃতকাজ ধনাত্মক, সংকোচনে (dV < 0) ঋণাত্মক, তাই খ ও গ ভুল।
প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় সিস্টেম ঠিক উল্টো পথে আদি অবস্থায় ফিরে আসে; আদি অবস্থায় ফিরলে অভ্যন্তরীণ শক্তির (অবস্থার অপেক্ষক) নিট পরিবর্তন শূন্য, এই অর্থে ঘ গ্রহণযোগ্য।
তবে যেকোনো একক প্রত্যাবর্তী ধাপে ΔU শূন্য নাও হতে পারে (যেমন প্রত্যাবর্তী রুদ্ধতাপীয় প্রসারণে dU = −dW ≠ 0)।
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় ΔU = 0 (dQ = dW); চক্রীয় প্রক্রিয়ায় সবসময় ΔU = 0। -
১৬৮
একটি গাড়ি স্থির অবস্থান থেকে 10 ms−2 সমত্বরণে চলতে শুরু করল। 10 s পরে এটি কত দূর যাবে?
- ক 10 m
- খ 20 m
- গ 500 m
- ঘ 100 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 500 m
এখানে, u = 0, a = 10 ms−2, t = 10 s
s = ut + ½at2 = 0 + ½ × 10 × 102 = 500 m -
১৬৯
একটি দূরবীক্ষণ যন্ত্রের সর্বনিম্ন বিবর্ধন ক্ষমতা M। যদি অভিনেত্রের ফোকাস দূরত্ব দ্বিগুণ করা হয় তবে বিবর্ধন ক্ষমতা হবে-
- ক 2M
- খ M2
- গ 2M
- ঘ 3M
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) M2
দূরবীক্ষণের সর্বনিম্ন বিবর্ধন (স্বাভাবিক সমন্বয়) M = f0fe, অর্থাৎ বিবর্ধন অভিনেত্রের ফোকাস দূরত্বের ব্যস্তানুপাতিক।
fe' = 2fe ⇒ M' = f02fe = M2
অভিলক্ষ্যের ফোকাস দূরত্ব দ্বিগুণ করলে বিবর্ধন হতো 2M।
স্পষ্ট দর্শনের নিকটতম দূরত্বে M = f0fe (1 + feD); স্বাভাবিক সমন্বয়ে নলের দৈর্ঘ্য L = f0 + fe
শর্টকাট: M ∝ f0 এবং M ∝ 1fe -
১৭০
পানি ও কাচের প্রতিসরাঙ্ক যথাক্রমে 1.33 এবং 1.5 হলে কাচে আলোর বেগ কত? [পানিতে আলোর বেগ 2.28 × 108 m s−1]
- ক 2.03 × 108 m s−1
- খ 2.02 × 108 m s−1
- গ 3.02 × 108 m s−1
- ঘ 2.32 × 108 m s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2.02 × 108 m s−1
এখানে, nw = 1.33, ng = 1.5, vw = 2.28 × 108 m s−1
n = cv, তাই n v = ধ্রুবক ⇒ nw vw = ng vg
vg = nw vwng = 1.33 × 2.28 × 1081.5 = 2.02 × 108 m s−1
শর্টকাট: বেগ প্রতিসরাঙ্কের ব্যস্তানুপাতিক, vg = vw × 1.331.5 ≈ 0.887 vw -
১৭১
একটি গতিশীল বস্তুর বেগ বনাম সময় লেখচিত্র একটি সরলরেখা। রেখাটির ঢাল থেকে নিচের কোনটি নির্ণয় করা যাবে?
- ক সরণ
- খ ভরবেগ
- গ ত্বরণ
- ঘ বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ত্বরণ
বেগ-সময় লেখচিত্রের ঢাল = dvdt = ত্বরণ; সরলরেখা হলে ত্বরণ সুষম।
লেখচিত্র ও সময় অক্ষের মধ্যবর্তী ক্ষেত্রফল = সরণ।
সরণ-সময় লেখচিত্রের ঢাল = বেগ; ত্বরণ-সময় লেখচিত্রের ক্ষেত্রফল = বেগের পরিবর্তন। -
১৭২
তড়িৎ বলরেখা সমবিভব তলকে কত কোণে ছেদ করে?
- ক 90°
- খ 180°
- গ 45°
- ঘ ছেদ করে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 90°
সমবিভব তলের প্রতিটি বিন্দুতে বিভব সমান, তাই তলের সাথে আধান সরাতে কাজ W = qΔV = 0
কাজ শূন্য হতে হলে ক্ষেত্র E (বলরেখা) ও সরণ পরস্পর লম্ব, বলরেখা সমবিভব তলকে 90° কোণে ছেদ করে।
বিন্দু আধানের সমবিভব তল সমকেন্দ্রিক গোলক, সুষম ক্ষেত্রে সমান্তরাল সমতল; E = −dVdr; দুটি সমবিভব তল পরস্পরকে ছেদ করে না। -
১৭৩
শব্দের কোন তিনটি কম্পাঙ্কের সমন্বয়ে ত্রয়ীর সৃষ্টি হয়?
- ক 128 Hz, 192 Hz, 216Hz
- খ 192 Hz, 256 Hz, 320 Hz
- গ 256 Hz, 320 Hz, 384 Hz
- ঘ 320 Hz, 384 Hz, 448 Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 256 Hz, 320 Hz, 384 Hz
তিনটি সুরের কম্পাঙ্কের অনুপাত 4 : 5 : 6 হলে তারা একত্রে শ্রুতিমধুর ত্রয়ী সৃষ্টি করে।
এখানে, 256 : 320 : 384 = 4 : 5 : 6 (প্রতিটিকে 64 দিয়ে ভাগ করে)
192 : 256 : 320 = 3 : 4 : 5, 320 : 384 : 448 = 5 : 6 : 7 এবং 128 : 192 : 216 = 16 : 24 : 27, এগুলো ত্রয়ী নয়।
স্বরগ্রামে সা (256 Hz), গা (320 Hz), পা (384 Hz) মিলে প্রধান ত্রয়ী। -
১৭৪
লেন্সের চারপাশে বায়ুর পরিবর্তে অন্য কোনো ঘন মাধ্যম থাকলে লেন্সের ফোকাস দূরত্ব-
- ক হ্রাস পায়
- খ বৃদ্ধি পায়
- গ একই থাকে
- ঘ পরিবর্তিত হবে কিনা বলা যাবে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বৃদ্ধি পায়
লেন্স-নির্মাতার সূত্র: 1f = (nlnm − 1)(1R1 − 1R2); মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক nm বাড়লে (nlnm − 1) কমে, তাই f বাড়ে।
বায়ুতে fa, মাধ্যমে fm: fmfa = nl − 1nlnm − 1, কাচের লেন্স (n = 1.5) পানিতে (n = 1.33) রাখলে f প্রায় 4 গুণ হয়।
nm = nl হলে f অসীম (লেন্স সমতল কাচের মতো আচরণ করে); nm > nl হলে উত্তল লেন্স অপসারী ও অবতল লেন্স অভিসারী হয়ে যায়। -
১৭৫
লেন্স সম্পর্কে সঠিক নয়-
- ক স্থিতিস্থাপক
- খ অস্থিতিস্থাপক
- গ দ্বিউত্তল
- ঘ কোষ নিউক্লিয়াস বিহীন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অস্থিতিস্থাপক
চোখের লেন্স একটি স্বচ্ছ, স্থিতিস্থাপক, দ্বিউত্তল লেন্স, এর কোষগুলো নিউক্লিয়াসবিহীন, তাই আলো স্বচ্ছভাবে যায়।
সিলিয়ারি পেশির টানে লেন্সের বক্রতা (ফোকাস দূরত্ব) বদলায়, একে উপযোজন (accommodation) বলে; স্থিতিস্থাপকতার জন্যই এটি সম্ভব।
বয়সে লেন্স স্থিতিস্থাপকতা হারালে চালশে (presbyopia) হয়। লেন্স ঘোলা হলে ছানি (cataract)।
কাছের বিন্দু (স্পষ্ট দর্শনের নিকটতম দূরত্ব) স্বাভাবিক চোখে 25 cm, দূর বিন্দু অসীম। -
১৭৬
কোন একটি গতিশীল বস্তুর প্রথম ও শেষ বেগের অভিমুখ একই হলে তাদের যোগফলের অর্ধেককে কী বলে?
- ক গড় বেগ
- খ মধ্য বেগ
- গ তাৎক্ষণিক বেগ
- ঘ প্রকৃত বেগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) গড় বেগ
সমত্বরণে চলমান বস্তুর আদি ও শেষ বেগের দিক একই হলে গড় বেগ = (আদি বেগ + শেষ বেগ)/2 = u + v2।
সাধারণভাবে গড় বেগ = মোট সরণমোট সময় (ভেক্টর), গড় দ্রুতি = মোট দূরত্বমোট সময় (স্কেলার)।
তাৎক্ষণিক বেগ = dsdt, অর্থাৎ কোনো নির্দিষ্ট মুহূর্তের বেগ; সমবেগে গড় বেগ ও তাৎক্ষণিক বেগ সমান।
s = [u + v2]t সূত্রটি এই গড় বেগ থেকেই আসে। -
১৭৭
একটি বিন্দু উৎস থেকে শব্দ তরঙ্গ বের হচ্ছে। কোন একটি বিন্দুতে শব্দের তীব্রতা উৎস থেকে দূরত্বের-
- ক সমানুপাতিক
- খ বর্গের সমানুপাতিক
- গ ব্যস্তানুপাতিক
- ঘ বর্গের ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বর্গের ব্যস্তানুপাতিক
বিন্দু উৎস থেকে শব্দ সবদিকে গোলকাকারে ছড়ায়; ক্ষমতা P হলে r দূরত্বে তীব্রতা I = P4πr2, তাই I ∝ 1r2 (বিপরীত বর্গীয় সূত্র)।
তীব্রতা = একক সময়ে একক ক্ষেত্রফলে লম্বভাবে প্রবাহিত শক্তি, একক W m−2, মাত্রা MT−3।
তীব্রতা বিস্তারের বর্গ ও কম্পাঙ্কের বর্গের সমানুপাতিক (I ∝ a2n2); দূরত্ব দ্বিগুণ হলে তীব্রতা এক-চতুর্থাংশ, বিস্তার অর্ধেক (a ∝ 1r)।
তীব্রতা লেভেল β = 10 log(II0) dB, I0 = 10−12 W m−2। -
১৭৮
f1 ও f2 কম্পাঙ্কের দুটি সুরের বিরাম হচ্ছে-
- ক f1 × f2
- খ f1 + f2
- গ f1 − f2
- ঘ f1 ÷ f2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) f1 − f2
কাছাকাছি কম্পাঙ্কের দুটি সুর একসাথে বাজলে লব্ধি শব্দের তীব্রতা পর্যায়ক্রমে বাড়ে-কমে, একে স্বরকম্প বা বিট (beat) বলে; একটি বৃদ্ধি ও একটি হ্রাস মিলে এক বিট।
প্রতি সেকেন্ডে বিটের সংখ্যা (বিট কম্পাঙ্ক) N = f1 − f2 (বড় থেকে ছোট), বিটের পর্যায়কাল = 1f1 − f2।
কান আলাদাভাবে শুনতে পারে বলে বিট কম্পাঙ্ক 10 Hz-এর কম হতে হয়; বিট দিয়ে অজানা কম্পাঙ্ক নির্ণয় ও বাদ্যযন্ত্র সুর মেলানো হয়।
f1 + f2 হলো লব্ধি তরঙ্গের কম্পাঙ্কের দ্বিগুণ, লব্ধি কম্পাঙ্ক f1 + f22। -
১৭৯
তরঙ্গের তীব্রতার সমীকরণ কোনটি?
- ক I = 2ρπ2a2n2v
- খ I = 2ρπa2n2v
- গ I = 2ρπ2a2n2v2
- ঘ I = 2ρπa2n2v2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) I = 2ρπ2a2n2v
তরঙ্গের তীব্রতা I = 2π2ρa2n2v, এখানে ρ মাধ্যমের ঘনত্ব, a বিস্তার, n কম্পাঙ্ক, v তরঙ্গ বেগ।
উৎপত্তি: একক আয়তনে শক্তি ঘনত্ব = (12)ρω2a2 = 2π2ρn2a2, একক সময়ে একক ক্ষেত্রফল দিয়ে যায় v আয়তনের শক্তি, তাই I = 2π2ρn2a2v।
একক Wm−2, মাত্রা MT−3; I ∝ a2, I ∝ n2, I ∝ v, I ∝ ρ। -
১৮০
একটি ধারকের গায়ে লেখা 0.09 μF-220 V। তবে কত বিভব পার্থক্যে ধারকটি নষ্ট হয়ে যাবে?
- ক 222 V
- খ 220 V
- গ 160 V
- ঘ ধারক নষ্ট হবে না (বিভব পার্থক্য যাই হোক না কেনো)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 222 V
ধারকের গায়ে লেখা 0.09 μF-220 V মানে ধারকত্ব 0.09 μF এবং নিরাপদে প্রয়োগযোগ্য সর্বোচ্চ বিভব পার্থক্য 220 V।
এই বিভবের বেশি (যেমন 222 V) দিলে ডাইইলেকট্রিকের ভেদন ঘটে (dielectric breakdown) এবং ধারক নষ্ট হয়ে যায়।
220 V বা তার কম বিভবে ধারক নিরাপদ; সর্বোচ্চ সঞ্চিত চার্জ Q = CV = 0.09 × 10−6 × 220 = 1.98 × 10−5 C।
ধারকত্ব C = QV, একক ফ্যারাড (F), 1 μF = 10−6 F।
AFMC (আর্মড ফোর্সেস মেডিকেল) ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।