কৃষিগুচ্ছ — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
কৃষিগুচ্ছ ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৯টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৯ প্রশ্ন
পাতা ২/২
সাল ধরে দেখো
-
২১
5 kg ভরের একটি বস্তুকে ভূমি থেকে খাড়া উপরে ছুড়ে মারা হলো। 20 m উচ্চতায় গতিশক্তি 20 J হলে ছোড়ার মুহূর্তে ভরবেগ কত kg m s−1?
- ক 20
- খ 80
- গ 100
- ঘ 120
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 100
যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ: নিক্ষেপ বিন্দুর মোট শক্তি = 20 m উচ্চতার মোট শক্তি। 20 m-এ Ep = mgh = 5 × 9.8 × 20 = 980 J এবং Ek = 20 J, তাই মোট = 1000 J। ∴ ½ × 5 × v02 = 1000 ⇒ v02 = 400 ⇒ v0 = 20 m s−1। ∴ ভরবেগ p = mv0 = 5 × 20 = 100 kg m s−1। -
২২
1200 মিটার উচ্চতার মধ্য দিয়ে একটি খনির খাদ পর্যায় 400 kg ভরের একটি খাঁচা তুলতে একটি বৈদ্যুতিক মোটরের 2 মিনিট সময়ের প্রয়োজন হয়। সামগ্রিক দক্ষতা 80% হলে, কত বৈদ্যুতিক শক্তির প্রয়োজন হবে? [যদি g = 10 m s−2]
- ক 3.2 kW
- খ 16 kW
- গ 32 kW
- ঘ 50 kW
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 50 kW
কার্যকর (output) ক্ষমতা = mght = 400 × 10 × 1200120 = 4800000120 = 40000 W = 40 kW (2 মিনিট = 120 s)। দক্ষতা 80% মানে Pout = 0.8 × Pin ⇒ Pin = 400.8 = 50 kW। ফাঁদ: দক্ষতা দিয়ে গুণ করলে 32 kW (বিকল্প গ) আসে — ইনপুট সবসময় আউটপুটের চেয়ে বড় হবে। -
২৩
একটি মোটর একটি 120 m গভীর কূপ থেকে 5 মিনিটে 400 kg পানি উত্তোলন করতে পারে। মোটরটির ক্ষমতা কত?
- ক 3 hp
- খ 2.8 hp
- গ 2.5 hp
- ঘ 2.1 hp
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2.1 hp
P = mght = 400 × 9.8 × 1205 × 60 = 470400300 = 1568 W। অশ্বক্ষমতায় বদলাতে 746 দিয়ে ভাগ করো: P = 1568746 = 2.1 hp। ফাঁদ: 5 মিনিটকে সেকেন্ডে না বদলালে উত্তর ৬০ গুণ বেশি আসবে। -
২৪
ভূ-পৃষ্ঠ হতে কত উচ্চতায় অভিকর্ষজ ত্বরণের মান ভূ-পৃষ্ঠের মানের 25% হবে?
- ক 1000 km
- খ 1600 km
- গ 3200 km
- ঘ 6400 km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 6400 km
উচ্চতায় gh = gR2(R + h)2। 25% মানে gh = g4 ⇒ R2(R + h)2 = 14 ⇒ R + hR = 2 ⇒ R + h = 2R ⇒ h = R = 6400 km। সহজ নিয়ম: g যত ভাগের এক ভাগ হবে, কেন্দ্র থেকে দূরত্ব হবে তার বর্গমূল গুণ — এখানে 4 = 2, তাই দূরত্ব 2R আর উচ্চতা R। -
২৫
একটি গ্রহের ব্যাসার্ধ 6000 km, উহার পৃষ্ঠদেশে g-এর মান 10.08 ms−2 হলে পৃষ্ঠ থেকে কত km উচ্চতায় g-এর মান 7.00 ms−2 হবে?
- ক 700
- খ 1008
- গ 1200
- ঘ 9800
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1200
gh = gR2(R + h)2 ⇒ 7 = 10.08 × 60002(6000 + h)2 ⇒ (6000 + h)2 = (10.087) × 36 × 106 = 51.84 × 106 ⇒ 6000 + h = 7200 ⇒ h = 1200 km। -
২৬
পৃথিবীর ব্যাসার্ধের সমান উচ্চতা থেকে পতিত বস্তুর গতিবেগ কত?
- ক 82 kms−1
- খ 42 kms−1
- গ 4 kms−1
- ঘ 8 kms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 8 kms−1
h = R উচ্চতা থেকে পড়া মানে কেন্দ্র থেকে দূরত্ব 2R থেকে কমে R হওয়া। শক্তির সংরক্ষণ: ½mv2 = GMm(1R − 12R) = GMm2R ⇒ v = GMR = gR, যেহেতু GM = gR2। ∴ v = 9.8 × 6.4 × 106 ≈ 7.9 × 103 m s−1 ≈ 8 km s−1। লক্ষ করো এটি মুক্তিবেগ 11.2 km s−1-এর ঠিক 12 গুণ। -
২৭
একটি গ্রহের মুক্তিবেগ পৃথিবীতে মুক্তিবেগের অর্ধেক এবং উহার ব্যাসার্ধও পৃথিবীর ব্যাসার্ধের অর্ধেক। এ গ্রহে g-এর মান কত ms−2?
- ক 4.9
- খ 9.8
- গ 14.7
- ঘ 19.6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4.9
ve = 2gR ⇒ ve2 ∝ gR। গ্রহ (p) ও পৃথিবীর অনুপাত নিলে (vpve)2 = gp RpgR। দেওয়া আছে vpve = 12 এবং Rp = R2 ⇒ 14 = gp2g ⇒ gp = g2 = 4.9 m s−2। ফাঁদ: মুক্তিবেগ অর্ধেক দেখে g-ও অর্ধেকের অর্ধেক ভেবে ফেলা — বর্গ করলে তবেই সম্পর্কটা ঠিক আসে। -
২৮
স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্কের একক কোনটি?
- ক Nm−1
- খ GPa
- গ kgm−2
- ঘ J-S
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) GPa
স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক = পীড়ন ÷ বিকৃতি; বিকৃতি মাত্রাবিহীন বলে এর একক পীড়নের এককের সমান — Nm−2 অর্থাৎ Pa, বড় মানের জন্য GPa। বাকিগুলো খাটে না: Nm−1 পৃষ্ঠটান বা স্প্রিং ধ্রুবকের একক, kgm−2 তল-ঘনত্বের একক, আর J·s হলো প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবকের একক। -
২৯
1 × 10−3 m ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি তারকে 31.4 N বলে টানলে তারটির বিকৃতি কত হবে? [Y = 5 × 109 Nm−2]
- ক 2 × 10−3
- খ 2 × 10−3 Nm−2
- গ 6 × 10−3
- ঘ 6 × 10−3 Nm−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 × 10−3
Y = F LA l ⇒ বিকৃতি = lL = FA Y। এখানে A = πr2 = 3.14 × (1 × 10−3)2 = 3.14 × 10−6 m2। ∴ বিকৃতি = 31.43.14 × 10−6 × 5 × 109 = 31.415700 = 2 × 10−3। বিকৃতি দুটি দৈর্ঘ্যের অনুপাত, তাই এর কোনো একক নেই — এ কারণেই Nm−2 লেখা অপশনটি ভুল। -
৩০
যেসব তরল কাচকে ভেজায় না তাদের স্পর্শ কোণ কত?
- ক প্রায় 0°
- খ প্রায় 90°
- গ 90° এর চেয়ে ছোট
- ঘ 90° এর চেয়ে বড়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 90° এর চেয়ে বড়
যে তরল কঠিন পৃষ্ঠকে ভেজায় না তার সংশক্তি বল আসঞ্জন বলের চেয়ে বেশি, ফলে মুক্ততল উত্তল হয় আর স্পর্শ কোণ স্থূলকোণ (90°-এর বেশি) হয়। পারদ-কাচে এই কোণ ≈ 140°। -
৩১
সরলগতি সম্পন্ন একটি বস্তুর বেগ বনাম সরণের গ্রাফ অঙ্কন করা হলো। গ্রাফটি হবে-
- ক একটি সরলরেখা
- খ একটি পরাবৃত্ত
- গ একটি বৃত্ত
- ঘ একটি উপবৃত্ত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) একটি উপবৃত্ত
সরল ছন্দিত গতিতে v = ωA2 − x2। উভয় পক্ষ বর্গ করে সাজালে v2ω2A2 + x2A2 = 1 — এটি উপবৃত্তের আদর্শ সমীকরণ, যার অক্ষদ্বয় x = ±A এবং v = ±ωA। তাই বেগ বনাম সরণ লেখচিত্র একটি উপবৃত্ত। গুলিয়ে ফেলো না: ত্বরণ বনাম সরণ লেখচিত্র হয় সরলরেখা, আর শক্তি বনাম সরণ হয় পরাবৃত্ত। -
৩২
একটি সরল দোলকের কার্যকরী দৈর্ঘ্য 100 cm ও দোলনকাল 2 s। কার্যকরী দৈর্ঘ্য 64 cm হলে দোলনকাল কত s হবে?
- ক 1.2
- খ 1.4
- গ 1.6
- ঘ 1.8
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.6
T ∝ L ⇒ T2 = T1L2L1 = 2 × 64100 = 2 × 0.8 = 1.6 s। এখানে অনুপাত নেওয়া হচ্ছে বলে দৈর্ঘ্য cm-এ রাখলেও চলে, শুধু দুটোর একক এক হতে হবে। ফাঁদ: বর্গমূল নিতে ভুলে গিয়ে 2 × 64100 = 1.28 s নেওয়া। -
৩৩
50 cm দীর্ঘ একটি সরল দোলক প্রতি মিনিটে 40 বার দোলন দেয়। যদি দৈর্ঘ্য 200 cm করা হয় তবে 60 বার দোলন দিতে কত সময় লাগবে?
- ক 180 s
- খ 120 s
- গ 80 s
- ঘ 20 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 180 s
প্রথম ক্ষেত্রে T1 = 6040 = 1.5 s। দৈর্ঘ্য 50 cm থেকে 200 cm, অর্থাৎ 4 গুণ; T ∝ L হওয়ায় T2 = 4 × 1.5 = 3 s। ∴ 60 বার দোলনে সময় = 60 × 3 = 180 s। ধাপগুলো ভুলো না: দোলনসংখ্যা থেকে প্রথম পর্যায়কাল, তারপর নতুন পর্যায়কাল, শেষে মোট সময়। -
৩৪
একটি সরল দোলকের x এর দৈর্ঘ্য অপর একটি সরল দোলক, y এর দৈর্ঘ্যের 3 গুণ। y দোলকের দোলনকাল 13 sec হলে, x এর দোলনকাল কত?
- ক 3 sec
- খ 32 sec
- গ 3 sec
- ঘ 13 sec
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 13 sec
T ∝ L। Lx = 3Ly হওয়ায় Tx = 3 × Ty। Ty = 13 s বসিয়ে Tx = 3 ÷ 3 = 13 s ≈ 0.577 s। (33 আর 13 একই সংখ্যা — হর মূলদ করলে কেবল চেহারাটা বদলায়।) ফাঁদ: দৈর্ঘ্য 3 গুণ দেখে দোলনকালও 3 গুণ ধরে 1 s নেওয়া। -
৩৫
একটি অ্যামপ্লিফায়ার থেকে নিঃসৃত শব্দের ক্ষমতা 10 mW থেকে 20 mW-এ পরিবর্তিত হলে শব্দের তীব্রতা লেভেল কত পরিবর্তন হবে?
- ক 6 dB
- খ 3 dB
- গ 10 dB
- ঘ 20 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3 dB
তীব্রতা ক্ষমতার সমানুপাতিক, তাই Δβ = 10 log(P2P1) = 10 log(2010) = 10 log 2 = 10 × 0.301 = 3 dB। খুব কাজের নিয়ম: ক্ষমতা দ্বিগুণ মানেই ঠিক 3 dB বৃদ্ধি, আর ১০ গুণ হলে ১০ dB। -
৩৬
আমাদের কানে সবচেয়ে মৃদু যে শব্দ শুনতে পাই তার তীব্রতা কত?
- ক 10−6 Wm−2
- খ 10−8 Wm−2
- গ 10−10 Wm−2
- ঘ 10−12 Wm−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 10−12 Wm−2
মানুষের কান 1000 Hz-এ সবচেয়ে মৃদু যে শব্দ ধরতে পারে তার তীব্রতা I0 = 10−12 Wm−2 — একেই শ্রবণের প্রারম্ভিক তীব্রতা বা প্রমাণ তীব্রতা বলে। ডেসিবেল স্কেলের সব হিসাব এই মানটার সাপেক্ষেই করা হয়। -
৩৭
স্বাভাবিক তাপমাত্রা ও চাপে R-এর মান হচ্ছে—
- ক 8.32 J K−1 mol−1
- খ 8.31 kJ K−1 mol−1
- গ 8.31 J K−1 mol−1
- ঘ 8.31 J−1 K mol−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 8.31 J K−1 mol−1
সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক R = 8.31 J K−1 mol−1 = 8.31 J mol−1 K−1। (খ)-তে kJ লেখা, যা ১০০০ গুণ বড়; (ঘ)-তে J আর K-এর ঘাত উল্টো। R-এর আরও কিছু চেনা রূপ: 0.0821 L·atm mol−1 K−1 এবং 1.99 cal mol−1 K−1। -
৩৮
স্থির চাপে কোনো গ্যাসের তাপমাত্রা ও আয়তন যথাক্রমে 30°C ও 10 L। তাপমাত্রা সেলসিয়াস স্কেলে দ্বিগুণ করা হলে আয়তন আগের কত গুণ হবে?
- ক 1.5
- খ 2
- গ 0.5
- ঘ 1.1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1.1
স্থির চাপে V ∝ T (কেলভিনে)। “সেলসিয়াস স্কেলে দ্বিগুণ” মানে 30°C → 60°C, অর্থাৎ T1 = 303 K আর T2 = 333 K। V2V1 = T2T1 = 333303 ≈ 1.1। (আয়তন দাঁড়ায় ≈ 11 L।) এটা ফাঁদ প্রশ্ন — সেলসিয়াস দ্বিগুণ মানে কেলভিন দ্বিগুণ নয়। -
৩৯
দুই ভিন্ন গ্যাসের অণুর মূল গড় বর্গবেগের অনুপাত 12 হলে এবং উভয়ের আণবিক ভর সমান হলে, দ্বিতীয় গ্যাসের তাপমাত্রা কত?
- ক 68.25 K
- খ 273 K
- গ 1092 K
- ঘ 34.125 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 68.25 K
আণবিক ভর সমান হলে crms ∝ T, তাই T2T1 = (c2c1)2 = (12)2 = 14। T1 = 273 K ধরে T2 = 2734 = 68.25 K। (প্রশ্নে প্রথম গ্যাসের তাপমাত্রা প্রামাণ্য 0°C = 273 K ধরা হয়েছে।)
কৃষিগুচ্ছ ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।