কৃষিগুচ্ছ — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
কৃষিগুচ্ছ ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৯টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৯ প্রশ্ন
পাতা ১/২
সাল ধরে দেখো
-
১
বলবিদ্যার বিভিন্ন মৌলিক ভৌত রাশিসমূহ হলো-
- ক ভর, বল ও সময়
- খ ভর, দৈর্ঘ্য ও সময়
- গ বল, শক্তি ও সময়
- ঘ বল, ভর ও সময়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভর, দৈর্ঘ্য ও সময়
বলবিদ্যায় সব রাশি তিনটি মৌলিক রাশি থেকেই গঠিত — ভর (M), দৈর্ঘ্য (L) ও সময় (T)। বল, শক্তি, ভরবেগ এগুলো এই তিনটি দিয়ে গড়া লব্ধ রাশি, তাই মৌলিক নয়। -
২
L দৈর্ঘ্যের একটি ঘনকের উপর বল F প্রয়োগ করা হলো। যদি দৈর্ঘ্যের ত্রুটি 2% এবং বলের ত্রুটি 4% হয়, তাহলে প্রযোজ্য চাপ হবে—
- ক 2%
- খ 4%
- গ 6%
- ঘ 8%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 8%
চাপ P = FA = FL2 = FL−2। গুণ বা ভাগে আপেক্ষিক ত্রুটি যোগ হয়, আর কোনো রাশির ঘাত থাকলে তার ত্রুটি ঘাতের পরম মান দিয়ে গুণ হয়: ΔPP = ΔFF + 2 × ΔLL। মান বসিয়ে = 4% + 2 × 2% = 8%। সতর্কতা — ঘাত ঋণাত্মক (−2) হলেও ত্রুটি বিয়োগ হয় না, পরম মান ধরেই যোগ হয়। -
৩
একটি গোলকের ব্যাসার্ধের পরিমাপ করা মান R = 5.3 ± 0.1 cm। আয়তনের ত্রুটির শতকরা পরিমাণ কত?
- ক 4.3%
- খ 5.7%
- গ 6.8%
- ঘ 9.0%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5.7%
গোলকের আয়তন V = 4πR33, অর্থাৎ V ∝ R3। তাই ΔVV = 3 × ΔRR। এখানে ΔRR = 0.15.3 = 0.01887 = 1.887%। সুতরাং আয়তনে শতকরা ত্রুটি = 3 × 1.887% = 5.66% ≈ 5.7%। ধ্রুবক 4π3 ত্রুটির হিসাবে কোনো ভূমিকা রাখে না — শুধু ঘাতটাই গুণক হিসেবে আসে। -
৪
দুটি বলের লব্ধির মান 40 N, বল দুটির মধ্যে ছোট বলটির মান 30 N এবং এটি লব্ধি বলের লম্ব বরাবর ক্রিয়া করে। বড় বলটির মান কত?
- ক 40 N
- খ 45 N
- গ 50 N
- ঘ 60 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 50 N
ছোট বল Q = 30 N লব্ধি R = 40 N-এর লম্ব, আর বড় বল P। যেহেতু P + Q = R, তাই P = R − Q। Q ⊥ R হওয়ায় Q·R = 0, সুতরাং P2 = |R − Q|2 = R2 + Q2 = 402 + 302 = 1600 + 900 = 2500 ⇒ P = 50 N। মূল কথা: লব্ধি ও একটি বল পরস্পর লম্ব হলে অন্য বলটি ওই দুটিকে নিয়ে গড়া সমকোণী ত্রিভুজের অতিভুজ। -
৫
10 N মানের একটি বল অন্য একটি অজানা বলের সাথে 120° কোণে আনত। বল দুটির লব্ধি অজানা বলের সাথে 90° কোণে অবস্থিত। অজানা বলটির মান-
- ক 8 N
- খ 7 N
- গ 6 N
- ঘ 5 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5 N
লব্ধি R অজানা বল P-এর সাথে 90° কোণে আছে, অর্থাৎ P বরাবর লব্ধির উপাংশ শূন্য। তাই P বরাবর সব উপাংশের যোগফল শূন্য: P + 10 cos 120° = 0। যেহেতু cos 120° = −12, পাই P − 5 = 0 ⇒ P = 5 N। কৌশল: লব্ধি কোনো দিকের লম্ব হলে সেই দিক বরাবর উপাংশের যোগফল শূন্য ধরলেই এক লাইনে সমাধান। -
৬
একটি গাড়ি 10 m s−1 আদিবেগ নিয়ে সমত্বরণে একটি সোজা রাস্তা বরাবর চলছে। 100 m দূরত্ব অতিক্রম করার পর গাড়িটির বেগ 20 m s−1 হলে গাড়িটির ত্বরণ কত?
- ক 0.67 m s−2
- খ 6.0 m s−2
- গ 1.5 m s−2
- ঘ 2.5 m s−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.5 m s−2
এখানে u, v ও s দেওয়া কিন্তু t নেই, তাই সময়বিহীন সমীকরণ v2 = u2 + 2as লাগবে। a = v2 − u22s = 202 − 1022×100 = 400 − 100200 = 300200 = 1.5 m s−2। -
৭
নিচের কোনটি প্রক্ষেপ বস্তুর সর্বোচ্চ উচ্চতাকে প্রভাবিত করে না?
- ক আদিবেগের মান
- খ প্রক্ষেপ বস্তুর ত্বরণ
- গ প্রক্ষেপণ কোণ
- ঘ প্রক্ষেপ বস্তুর ভর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) প্রক্ষেপ বস্তুর ভর
সর্বোচ্চ উচ্চতা H = u2sin2α2g — এতে আছে আদিবেগ, প্রক্ষেপণ কোণ ও অভিকর্ষজ ত্বরণ, কিন্তু ভরের কোনো পদ নেই। তাই ভর বদলালেও H অপরিবর্তিত থাকে (ঘ)। বাকি তিনটি রাশিই সরাসরি H-কে প্রভাবিত করে। -
৮
একটি প্রক্ষেপিত বস্তুর পাল্লা 0.5 km যখন তাকে অনুভূমিকের সাথে 75° কোণে প্রক্ষেপণ করা হয়। বস্তুটিকে 45° কোণে প্রক্ষেপণ করলে পাল্লা কত হবে?
- ক 0.5 km
- খ 1.0 km
- গ 1.5 km
- ঘ 2.0 km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.0 km
R = u2sin2αg। 75°-এ R = 500 m ⇒ u2sin150°9.8 = 500 ⇒ u2×0.5 = 4900 ⇒ u2 = 9800। এবার 45°-এ sin90° = 1 ⇒ R = 98009.8 = 1000 m = 1.0 km। টিকা: 45° সর্বাধিক পাল্লার কোণ, তাই উত্তরটি অবশ্যই 0.5 km-এর চেয়ে বড় হবে — (ক) সাথে সাথেই বাদ। -
৯
একটি ঘড়ি প্রতি মিনিটে 45 বার ঘোরে। কেন্দ্র থেকে 9 cm দূরে কোনো বিন্দুর দ্রুতি কত?
- ক 0.21 m s−1
- খ 0.42 m s−1
- গ 0.62 m s−1
- ঘ 0.82 m s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.42 m s−1
ω = 2πN60 = 2π×4560 = 4.71 rad s−1 এবং r = 9 cm = 0.09 m। ∴ দ্রুতি v = ωr = 4.71×0.09 ≈ 0.42 m s−1। সেন্টিমিটারকে মিটারে না বদলালে উত্তর 100 গুণ বড় হয়ে যাবে — একক রূপান্তরই এখানে মূল ধাপ। -
১০
একটি গাড়ি বৃত্তাকার পথে কেন্দ্রমুখী ত্বরণ 2 m s−2 এবং বেগ 20 m s−1-এ চলে। বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ কত?
- ক 200 m
- খ 300 m
- গ 100 m
- ঘ 400 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 200 m
কেন্দ্রমুখী ত্বরণ ac = v2r ⇒ r = v2ac = 2022 = 4002 = 200 m। খেয়াল রাখো, ac বেগের বর্গের সমানুপাতিক — একই ব্যাসার্ধে বেগ দ্বিগুণ করলে কেন্দ্রমুখী ত্বরণ চারগুণ হয়ে যেত। -
১১
15 N-এর একটি বল কোনো একটি বস্তুর উপর 4 s যাবৎ কাজ করে এবং এরপর আর কাজ করে না। বস্তুটি পরবর্তী 9 s সময়ে 54 m দূরত্ব অতিক্রম করে। বস্তুর ভর নির্ণয় কর।
- ক 5 kg
- খ 2.5 kg
- গ 10 kg
- ঘ 15 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 10 kg
বল সরে যাওয়ার পর আর ত্বরণ নেই, বস্তু সমবেগে চলে; তাই ঐ বেগ v = 549 = 6 ms−1। এই বেগই 4 s ধরে বল প্রয়োগে অর্জিত হয়েছিল, শুরুতে বস্তু স্থির ছিল: a = 6 − 04 = 1.5 ms−2। ∴ m = Fa = 151.5 = 10 kg। -
১২
ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়ার মধ্যে কোণ কত?
- ক 0°
- খ 90°
- গ 180°
- ঘ 360°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 180°
নিউটনের তৃতীয় সূত্র: প্রতিটি ক্রিয়ার সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে। 'বিপরীত' মানে একই সরলরেখা বরাবর ঠিক উল্টো দিকে, তাই দুটির মধ্যবর্তী কোণ 180°। মনে রাখো, ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া দুটি ভিন্ন বস্তুর উপর ক্রিয়া করে, তাই এরা কখনো পরস্পরকে কাটাকাটি করে না। -
১৩
একটি লিফট 15 ms−1 বেগে উপরে উঠছে। 60 kg ভরের একজন মানুষ লিফটে অবস্থান করলে লিফটে তার প্রতীয়মান ওজন হবে—
- ক 900 N
- খ 800 N
- গ 750 N
- ঘ 588 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 588 N
লিফট সমবেগে (15 ms−1 ধ্রুব) উঠছে, তাই ত্বরণ a = 0। প্রতীয়মান ওজন N = m(g + a) = mg = 60 × 9.8 = 588 N, অর্থাৎ প্রকৃত ওজনের সমান। ফাঁদ: 'উপরে উঠছে' দেখেই N > mg ভাবা যাবে না — ওজন বাড়ে কেবল ঊর্ধ্বমুখী ত্বরণ থাকলে। -
১৪
7 kg ভরের কোনো বস্তুর উপর F=2i−3j+6k N বল প্রয়োগ হলে বস্তুটি কত ত্বরণ প্রাপ্ত হবে?
- ক 1.4 ms−2
- খ 1.5 ms−2
- গ 1.0 ms−2
- ঘ 7.0 ms−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.0 ms−2
আগে বলের মান বের করো: |F| = 22 + 32 + 62 = 4 + 9 + 36 = 49 = 7 N। ∴ a = |F|m = 77 = 1.0 ms−2। ত্বরণের দিক বলের দিকেই হবে, কিন্তু প্রশ্নে শুধু মান চাওয়ায় উপাংশ আলাদা করার দরকার নেই। -
১৫
3 kg ভরের একটি বন্দুক থেকে 210 g ভরের একটি গুলি 100 ms−1 বেগে বের হলে বন্দুকের পশ্চাৎবেগ কত ms−1?
- ক 0.70
- খ 7.0
- গ 0.63
- ঘ 6.3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 7.0
ভরবেগ সংরক্ষণ (শুরুতে মোট ভরবেগ শূন্য): Mv = mu ⇒ v = muM = 0.210 × 1003 = 213 = 7.0 ms−1। পশ্চাৎবেগ গুলির বেগের ঠিক বিপরীত দিকে; বন্দুকের ভর যত বেশি, পশ্চাৎবেগ তত কম — এ কারণেই ভারী বন্দুকের ধাক্কা কম লাগে। -
১৬
π5 Nm মানের একটি টর্ক 30 rpm বেগে ঘূর্ণায়মান একটি চাকাকে 10 s-এ থামিয়ে দেয়। চাকার জড়তার ভ্রামক কত kgm2?
- ক 2
- খ 2π
- গ 6π
- ঘ 15
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2
30 rpm ⇒ ω0 = 2π × 3060 = π rad s−1। 10 s-এ থামে, তাই α = ω0t = π10 rad s−2। I = τα = (π5) ÷ (π10) = 2 kgm2। -
১৭
একটি পাখি প্রতি মিনিটে 30 বার ঘুরছে। এর কৌণিক বেগ কত?
- ক π rad s−1
- খ 2π rad s−1
- গ 15π rad s−1
- ঘ 60π rad s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) π rad s−1
প্রতি মিনিটে 30 বার ঘোরা মানে কম্পাঙ্ক f = 3060 = 0.5 s−1। ∴ ω = 2πf = 2π × 0.5 = π rad s−1। ফাঁদ: 30 কেই সরাসরি f ধরে নিলে (মিনিটকে সেকেন্ডে না বদলালে) ভুল করে 60π এসে যায়। -
১৮
একটি হাতুড়ির ভর 1 kg, এটি 10 ms−1 বেগে চলে একটি পেরেকের মাথায় আঘাত করল। এতে পেরেকের সরণ হলো 2 cm, কতক্ষণ হাতুড়িটি পেরেকের সংস্পর্শে ছিল?
- ক 4 × 10−3 sec
- খ 2 × 10−3 sec
- গ 1 × 10−3 sec
- ঘ 0.5 × 10−3 sec
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4 × 10−3 sec
প্রথমে কাজ-শক্তি উপপাদ্য: পেরেকের বাধাদানকারী বল F, সরণ s = 2 cm = 0.02 m। F × s = ½mv2 ⇒ F = 0.5 × 1 × 1020.02 = 2500 N। এবার a = Fm = 25001 = 2500 m s−2। হাতুড়ি থেমে যায় বলে 0 = u − at ⇒ t = ua = 102500 = 4 × 10−3 s। -
১৯
1500 kg ভরবিশিষ্ট একটি গাড়ির বেগ 30 km h−1 থেকে 60 km h−1 বৃদ্ধি করতে কতটুকু কাজ করতে হবে?
- ক 156250 J
- খ 156650 J
- গ 800 J
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 156250 J
কৃতকাজ = গতিশক্তির পরিবর্তন। আগে একক বদলাও: 30 km h−1 = 303.6 = 253 m s−1 এবং 60 km h−1 = 503 m s−1। W = ½m(v2 − u2) = ½ × 1500 × [(503)2 − (253)2] = 750 × 18759 = 750 × 208.33 = 156250 J। ফাঁদ: km h−1 সরাসরি বসালে উত্তর প্রায় ১৩ গুণ বড় হয়ে যাবে। -
২০
কোন একটি বস্তুর গতিশক্তি যদি তার আদি গতিশক্তির 256 গুণ হয়, তাহলে বস্তুটির নতুন ভরবেগ হবে—
- ক আদি গতিশক্তির সমান
- খ আদি গতিশক্তির 8 গুণ
- গ আদি গতিশক্তির 16 গুণ
- ঘ আদি গতিশক্তির 4 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) আদি গতিশক্তির 16 গুণ
p = 2mEk ⇒ ভর অপরিবর্তিত থাকলে p ∝ Ek। গতিশক্তি 256 গুণ হলে ভরবেগ 256 = 16 গুণ। মনে রাখার জোড়া-নিয়ম: গতিশক্তি n গুণ হলে ভরবেগ n গুণ, আর ভরবেগ n গুণ হলে গতিশক্তি n2 গুণ।
কৃষিগুচ্ছ ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।