চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২১০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
৪১
কোন সম্পর্কটি সঠিক?
- ক L = p × r
- খ L = r × p
- গ L = r × F
- ঘ L = p × F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) L = r × p
কৌণিক ভরবেগের সংজ্ঞা L = r × p — অবস্থান ভেক্টর আগে, রৈখিক ভরবেগ পরে। ভেক্টর গুণে ক্রম উল্টালে দিক উল্টে যায় (p × r = −L), তাই (ক) ভুল। r × F হলো টর্ক, আর p × F-এর কোনো ভৌত অর্থ নেই। -
৪২
পৃথিবীর পৃষ্ঠের উপর কোনো বায়ুমণ্ডল না থাকলে একটি দিনের ব্যাপ্তি—
- ক হ্রাস পাবে
- খ বৃদ্ধি পাবে
- গ একই থাকবে
- ঘ আবহাওয়ার উপর নির্ভর করবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) হ্রাস পাবে
কৌণিক ভরবেগ L = Iω সংরক্ষিত থাকে। বায়ুমণ্ডল না থাকলে পৃথিবীর ভর তথা জড়তার ভ্রামক I কমে যাবে, ফলে ω বাড়বে। আবার ω = 2πT, তাই T অর্থাৎ দিনের ব্যাপ্তি হ্রাস পাবে। ঠিক যেমন ঘূর্ণনরত নৃত্যশিল্পী হাত গুটিয়ে নিলে I কমে গিয়ে দ্রুত ঘুরতে থাকেন। -
৪৩
30 m উচ্চতা থেকে একটি বস্তুকে বিনা বাধায় পড়তে দিলে কোথায় গতিশক্তি বিভব শক্তির দ্বিগুণ হবে?
- ক ভূমি হতে 10 m উচ্চতায়
- খ ভূমি হতে 20 m উচ্চতায়
- গ ভূমি হতে 15 m উচ্চতায়
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ভূমি হতে 10 m উচ্চতায়
মোট যান্ত্রিক শক্তি = mg × 30, যা পতনের সব জায়গায় ধ্রুব। ভূমি থেকে x উচ্চতায় বিভবশক্তি mgx আর গতিশক্তি mg(30 − x)। শর্ত: গতিশক্তি = 2 × বিভবশক্তি ⇒ 30 − x = 2x ⇒ 3x = 30 ⇒ x = 10 m। সাধারণ নিয়ম: Ek : Ep = 2 : 1 হলে বস্তু মোট উচ্চতার এক-তৃতীয়াংশে থাকে। -
৪৪
ভূ-পৃষ্ঠ থেকে m ভরের একটি পাথরকে v বেগে ঊর্ধ্বের দিকে খাড়াভাবে নিক্ষেপ করা হলো। নিচের কোন বিবৃতিটি সঠিক নয়?
- ক পাথরটির নিক্ষেপণ বিন্দুতে গতিশক্তি সর্বোচ্চ
- খ নিক্ষেপণ বিন্দু থেকে সর্বোচ্চ বিন্দু পর্যন্ত সকল অবস্থানে মোট শক্তি সমান
- গ পাথরটির সর্বোচ্চ বিন্দুতে স্থিতিশক্তি শূন্য
- ঘ পাথরটির সর্বোচ্চ বিন্দুতে গতিশক্তি শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পাথরটির সর্বোচ্চ বিন্দুতে স্থিতিশক্তি শূন্য
সর্বোচ্চ বিন্দুতে বেগ শূন্য হওয়ায় গতিশক্তি শূন্য, কিন্তু ঐ বিন্দুতেই উচ্চতা সবচেয়ে বেশি বলে স্থিতিশক্তি সর্বাধিক — শূন্য নয়। তাই (গ) বিবৃতিটিই ভুল, এবং সেটিই উত্তর। বাকিগুলো ঠিক: নিক্ষেপ বিন্দুতে বেগ সর্বোচ্চ বলে গতিশক্তি সর্বোচ্চ, আর বায়ুর বাধা অগ্রাহ্য করলে সব অবস্থানে মোট যান্ত্রিক শক্তি সমান। -
৪৫
একটি মোটরের ক্ষমতা 16 watt হলে 4 মিনিটে এর দ্বারা কৃতকাজের পরিমাণ কত?
- ক 64 J
- খ 3840 J
- গ 240 J
- ঘ 960 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3840 J
W = Pt। SI-তে সময় সেকেন্ডে নিতে হয়: 4 মিনিট = 4 × 60 = 240 s। ∴ W = 16 × 240 = 3840 J। ফাঁদ: মিনিট সরাসরি বসিয়ে 16 × 4 = 64 J (বিকল্প ক) করলে ভুল হবে। -
৪৬
1 অশ্বক্ষমতা = ?
- ক 746 Watt
- খ 467 Watt
- গ 764 Watt
- ঘ 647 Watt
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 746 Watt
অশ্বক্ষমতা (horse power) হলো ক্ষমতার একটি ব্যবহারিক একক: 1 hp = 746 W। ইঞ্জিন, মোটর ও পাম্পের ক্ষমতা সাধারণত hp-তে বলা হয়, তাই অঙ্কে ওয়াটে পাওয়া উত্তরকে 746 দিয়ে ভাগ করে hp-তে নিতে হয়। 467, 764 ও 647 — তিনটিই 746-এর অঙ্ক অদলবদল করা ফাঁদ। -
৪৭
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ R হলে, ভূ-পৃষ্ঠ থেকে কত গভীরতায় অভিকর্ষজ ত্বরণের মান ভূ-পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণের এক-তৃতীয়াংশ হবে?
- ক R4
- খ R3
- গ 2R3
- ঘ R2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2R3
গভীরতায় gd = g(1 − dR)। শর্ত gd = g3 ⇒ 1 − dR = 13 ⇒ dR = 23 ⇒ d = 2R3। ভুলটা এখানেই হয় — 'এক-তৃতীয়াংশ' দেখে সরাসরি d = R3 বসিয়ে দেওয়া। মনে রেখো, dR হলো g-এর যতটুকু কমে গেছে তার ভগ্নাংশ, অর্থাৎ 1 − 13 = 23। -
৪৮
পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধ যথাক্রমে চাঁদের ভর ও ব্যাসার্ধের 81 গুণ ও 4 গুণ। পৃথিবীর পৃষ্ঠে একজন লোকের ওজন 810 N হলে তিনি চাঁদে গেলে কতটুকু ওজন হারাবেন?
- ক 650 N
- খ 160 N
- গ 770 N
- ঘ 0 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 650 N
g = GMR2 ধরে চাঁদ (m) ও পৃথিবীর (e) অনুপাত: gmge = MmMe × (ReRm)2 = 181 × 42 = 1681। ∴ চাঁদে ওজন = 810 × 1681 = 160 N। কিন্তু প্রশ্নে চাওয়া হয়েছে কতটুকু ওজন হারাবেন, তাই উত্তর = 810 − 160 = 650 N। ফাঁদ: 160 N দেখে থেমে গেলেই ভুল অপশন বেছে ফেলবে। -
৪৯
পৃথিবী পৃষ্ঠে একজন লোকের ওজন 65 kg। পৃথিবীর ভর চন্দ্র অপেক্ষা 81 গুণ বেশি হলে চন্দ্র পৃষ্ঠে লোকটির ওজন কত হবে? [পৃথিবী ও চন্দ্রের ব্যাসার্ধের অনুপাত 4:1]
- ক 11.2 kg
- খ 15.8 kg
- গ 5.5 kg
- ঘ 12.8 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 12.8 kg
g = GMR2 ধরে চাঁদ (m) ও পৃথিবীর (e) অনুপাত: gmge = MmMe × (ReRm)2 = 181 × 42 = 1681। ∴ চন্দ্রপৃষ্ঠে ওজন = 65 × 1681 = 12.84 ≈ 12.8 kg। খেয়াল রেখো, চাঁদে গেলে ভর 65 kg-ই থাকে — বদলায় শুধু ওজন; প্রশ্নে 'ওজন 65 kg' বলতে আসলে ভরটাই বোঝানো হয়েছে। -
৫০
পৃথিবীর কেন্দ্রে অভিকর্ষজ ত্বরণের মান কত?
- ক অসীম
- খ 9.8 ms−2
- গ শূন্য
- ঘ 4.9 ms−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শূন্য
gd = g(1 − dR)। কেন্দ্রে d = R, তাই g = g(1 − 1) = 0। (কেন্দ্রে চারদিকের ভরের টান পরস্পরকে বাতিল করে দেয়।) -
৫১
একটি বস্তুর ভর 12 মিলিগ্রাম। পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে বস্তুটি কত বলে আকর্ষিত হবে? [অভিকর্ষজ ত্বরণ g = 9.8 ms−2]
- ক 118.6 × 10−6 N
- খ 117.6 × 10−6 N
- গ 119.6 × 10−6 N
- ঘ 120.6 × 10−6 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 117.6 × 10−6 N
পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে আকর্ষণ বলই বস্তুর ওজন, F = mg। আগে এককে আনো: 12 মিলিগ্রাম = 12 × 10−3 গ্রাম = 12 × 10−6 kg। ∴ F = 12 × 10−6 × 9.8 = 117.6 × 10−6 N। ফাঁদ: মিলিগ্রামকে 10−3 kg ধরে ফেলা — তাহলে উত্তর 1000 গুণ বড় আসবে; 1 mg = 10−6 kg। -
৫২
অভিকর্ষজ ত্বরণ g-এর ক্ষেত্রে নিচের কোনটি সঠিক?
- ক g উচ্চতার উপর নির্ভরশীল
- খ g অক্ষাংশের উপর নির্ভরশীল নয়
- গ g পৃথিবীর ঘূর্ণন গতির উপর নির্ভরশীল নয়
- ঘ g সর্বজনীন ধ্রুবক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) g উচ্চতার উপর নির্ভরশীল
g = GM(R + h)2 — উচ্চতা বাড়লে g কমে, তাই g উচ্চতার উপর নির্ভরশীল। g অক্ষাংশ ও পৃথিবীর ঘূর্ণনের উপরও নির্ভর করে, আর এটি সর্বজনীন ধ্রুবক নয় (সর্বজনীন ধ্রুবক হলো G)। -
৫৩
মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র প্রাবল্যের মাত্রা কোনটি?
- ক MLT−2
- খ LT−2
- গ MLT−1
- ঘ LT−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) LT−2
মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র প্রাবল্য মানে একক ভরের উপর ক্রিয়াশীল বল, E = Fm। ∴ [E] = MLT−2M = LT−2 — অর্থাৎ ত্বরণের মাত্রাই। এ কারণেই ভূ-পৃষ্ঠে মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র প্রাবল্যের মান g-এর সমান: 9.8 N kg−1 = 9.8 m s−2। -
৫৪
ভূমি হতে ‘m’ ভরের কোনো বস্তুকে 2R (পৃথিবীর ব্যাসার্ধের দ্বিগুণ) উচ্চতায় উঠাতে কতকাজ করতে হবে?
- ক 2mgR
- খ mgR2
- গ 3mgR
- ঘ 2mgR3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2mgR3
কাজ = বিভবশক্তির পরিবর্তন = GMm(1R − 1R + 2R) = GMm(1R − 13R) = (23) × GMmR। যেহেতু GM = gR2, তাই কাজ = (23)mgR = 2mgR3। -
৫৫
পৃথিবীর মুক্তিবেগ কত?
- ক 5.6 kms−1
- খ 11.2 kms−1
- গ 22.4 kms−1
- ঘ 28 kms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 11.2 kms−1
মুক্তিবেগ ve = 2gR = 2 × 9.8 × 6.4 × 106 = 1.2544 × 108 = 1.12 × 104 ms−1 = 11.2 kms−1। (এর চেয়ে বেশি বেগে ছুড়লে বস্তু আর ফিরে আসে না।) -
৫৬
ভূ-স্থির উপগ্রহের পর্যায়কাল কত?
- ক 24 ঘণ্টা
- খ 12 ঘণ্টা
- গ 3600 সে.
- ঘ 365 দিন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 24 ঘণ্টা
ভূ-স্থির (geostationary) উপগ্রহ পৃথিবীর সাথে তাল মিলিয়ে ঘোরে, তাই এর পর্যায়কাল পৃথিবীর আহ্নিক গতির সমান — 24 ঘণ্টা। -
৫৭
একটি কৃত্রিম উপগ্রহ পৃথিবী পৃষ্ঠ থেকে 100 km উচ্চতায় বৃত্তাকার কক্ষপথে অবস্থান করছে। পৃথিবীর ভর 6×1024 kg এবং ব্যাসার্ধ 6.4×103 km। G = 6.673×10−11 Nm2kg−2 হলে উপগ্রহটির কক্ষীয় দ্রুতি কত?
- ক 8.91 kms−1
- খ 9.81 kms−1
- গ 11.19 kms−1
- ঘ 11.10 kms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ?)
v = GMR + h। প্রথমে R + h = 6.4 × 103 + 100 = 6.5 × 103 km = 6.5 × 106 m। GM = 6.673 × 10−11 × 6 × 1024 = 4.004 × 1014। ∴ v = 4.004 × 10146.5 × 106 = 6.16 × 107 = 7.85 × 103 m s−1 = 7.85 km s−1। ফাঁদ: 100 km উচ্চতা যোগ না করে শুধু R বসালে 7.91 km s−1 আসবে, আর মুক্তিবেগ 11.2 km s−1-এর সাথে গুলিয়ে ফেললে (গ) বেছে ভুল হবে। -
৫৮
একটি তারের দৈর্ঘ্য এবং ব্যাসার্ধ অর্ধেক করা হলে তার ইয়ং এর গুণাঙ্ক কীরকম হবে?
- ক পূর্বের মানের অর্ধেক হবে
- খ কোনো পরিবর্তন হবে না
- গ পূর্বের মানের চারগুণ হবে
- ঘ পূর্বের মানের দ্বিগুণ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কোনো পরিবর্তন হবে না
Y = পীড়ন ÷ বিকৃতি, যেখানে পীড়ন = FA আর বিকৃতি = lL। দৈর্ঘ্য ও ব্যাসার্ধ অর্ধেক করলে পীড়ন ও বিকৃতি দুটোই বদলায়, কিন্তু তাদের অনুপাত একই থাকে — কারণ ইয়ং গুণাঙ্ক উপাদানের ধর্ম, তারের মাপের নয়। তাই এর কোনো পরিবর্তন হবে না। একই যুক্তিতে ব্যাস দ্বিগুণ করলেও Y অপরিবর্তিত থাকে। -
৫৯
দৈর্ঘ্য বিকৃতির একক কী?
- ক m
- খ Nm−1
- গ m2
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) None
বিকৃতি = দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন ÷ মূল দৈর্ঘ্য = lL। লব ও হর দুটোই দৈর্ঘ্য, তাই ভাগ করলে একক কেটে যায়। অর্থাৎ দৈর্ঘ্য বিকৃতি একক ও মাত্রাবিহীন, তাই সঠিক উত্তর None। মনে রেখো — দৈর্ঘ্য, আয়তন ও কৃন্তন, তিন ধরনের বিকৃতিরই কোনো একক নেই। -
৬০
108 Nm−2 পীড়নের প্রয়োগে 1 m দীর্ঘ একটি তারের দৈর্ঘ্য 10−3 m বৃদ্ধি পেল। তারটির ইয়ং-এর গুণাঙ্ক কত?
- ক 105 Nm−2
- খ 10−11 Nm−2
- গ 10−5 Nm−2
- ঘ 1011 Nm−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1011 Nm−2
Y = পীড়ন ÷ বিকৃতি। বিকৃতি = ΔLL = 10−31 = 10−3। ∴ Y = 10810−3 = 1011 Nm−2। মনে রেখো, বিকৃতি সবসময় 1-এর চেয়ে অনেক ছোট, তাই ইয়ং গুণাঙ্কের মান পীড়নের চেয়ে বড় হয় — উত্তরে 10−11 বা 10−5 জাতীয় ছোট মান দেখলেই বুঝবে ভাগটা উল্টো হয়ে গেছে।
চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।