চুয়েট ২০২৩ — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান

চুয়েট ২০২৩ ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ১১টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।

1. ১

   গতিবিদ্যা তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩ · কুয়েট ২০২৩

   1m লম্বা একটি সুতার এক প্রান্ত একটি স্ট্যান্ডে আটকানো আছে এবং অপর প্রান্তে 100gm এর একটি ভর ঝুলানো আছে। সুতাটি প্রতি সেকেন্ডে অপর প্রান্তের লম্ব অক্ষের সাপেক্ষে 2π বার ঘূর্ণন সম্পন্ন করে। ভরটির রৈখিক বেগ নির্ণয় কর। (g=9.8ms^-2)

   • ক 1.22 m/s
   • খ 3.16 m/s
   • গ 4.0 m/s
   • ঘ 0.28 m/s
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 3.16 m/s

   f=2π rev/s ⇒ ω=2πf=4 rads^-1। শাঙ্কব দোলকে ω²=gL cosθ ⇒ cosθ=9.816=0.6125 ⇒ sinθ=0.7905। r=L sinθ=0.7905 m। v=ωr=4×0.7905≈3.16 m/s।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

2. ২

   কাজ, শক্তি ও ক্ষমতা তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩ · কুয়েট ২০২৩

   1 km উচ্চতা থেকে একটি বস্তুকে বিনাবাধায় পড়তে দিলে ভূমি হতে কত উচ্চতায় এর স্থিতিশক্তি গতি শক্তির 34 হবে?

   • ক 429 m
   • খ 333 m
   • গ 420 m
   • ঘ 500 m
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 429 m

   PE=34KE ⇒ mgy=34mg(h−y) ⇒ 4y=3h−3y ⇒ y=3h7=3×10007≈429 m।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

3. ৩

   মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩ · কুয়েট ২০২৩

   একজন ছাত্র একটি লিফটে দাঁড়িয়ে থাকা অবস্থায় পরিমাপক যন্ত্রে তার ওজন 950 N দেখলো। লিফটি যখন উপরে উঠতে থাকে তার ওজন বেড়ে 1250 N হয়। এরপর স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসে। লিফটি যখন ধীর
   গতিতে 10তম তলাতে থেমে যায়; তখন তার ওজন 590 N এ নেমে আসে এবং পরবর্তীতে স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসে। লিফটি উপরে উঠতে শুরু করার সময় এবং পরবর্তীতে ধীর হয়ে থেমে যাওয়ার সময় লিফটির ত্বরণ
   কত ছিল?

   • ক 18.5 m/s² এবং −12.5 m/s²
   • খ 22 m/s² এবং 15.89 m/s²
   • গ 19.6 m/s² এবং 17.5 m/s²
   • ঘ 3.1 m/s² এবং −3.72 m/s²
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ঘ) 3.1 m/s² এবং −3.72 m/s²

   m=9509.8=96.94 kg। ওঠার সময়: 1250=m(g+a) ⇒ a=125096.94−9.8≈3.1 ms^-2। থামার সময়: 590=m(g+a) ⇒ a=59096.94−9.8≈−3.72 ms^-2।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

4. ৪

   মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩ · কুয়েট ২০২৩

   বঙ্গবন্ধু কৃত্রিম উপগ্রহ-১ ভূ-পৃষ্ঠ থেকে 1500 km দূরত্বে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করছে। ঘূর্ণনের সময়কাল নির্ণয় করো। (পৃথিবীর ব্যাসার্ধ = 6400km এবং g = 9.8m /s2 )

   • ক 1h 13 m 52 s
   • খ 1h 43m 6 s
   • গ 1h 56 m 2 s
   • ঘ 2h 7m 55 s
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) 1h 56 m 2 s

   r=6400+1500=7900 km। T=2π√r³gR²=2π√(7.9×10⁶)³9.8×(6.4×10⁶)²≈6963 s = 1 ঘণ্টা 56 মিনিট 3 সেকেন্ড।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

5. ৫

   পদার্থের গাঠনিক ধর্ম তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩ · কুয়েট ২০২৩

   দুইটি ভিন্ন পদার্থের তৈরি প্রত্যেকটি 2 m লম্বা এবং 2 mm ব্যাসবিশিষ্ট দুইটি তারকে সিরিজে জোড়া দিয়ে একটি যৌগিক তারে পরিণত করা হলো। তারটিতে কি পরিমাণ বল প্রয়োগ করা হলে এটি সর্বমোট 0.9 mm প্রসারিত হবে। (Y₁ = 2 × 10¹¹ N/m² এবং Y₂ = 7 × 10¹¹ N/m²)

   • ক 879.2 N
   • খ 8792 N
   • গ 219.8 kN
   • ঘ 2198 N
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 879.2 N

   A=π(10^-3)²=3.1416×10^-6 m²। মোট প্রসারণ = FLA(1Y₁+1Y₂)। বসিয়ে 0.9×10^-3 পেতে F ≈ 219.8 N।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

6. ৬

   তরঙ্গ তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩

   সমান বিস্তার এবং কম্পাঙ্কবিশিষ্ট দুইটি কণা একই সরলরেখায় সরল দোলন (SHM) প্রদর্শন করে। বিপরীত দিকে যাওয়ার সময় যখন তারা একে অপরকে অতিক্রম করে তখন তাদের সরণ বিস্তারের অর্ধেক হয়। কণা দুইটির মধ্যে দশা পার্থক্য কত?

   • ক 120°
   • খ 0°
   • গ 180°
   • ঘ 45°
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 120°

   সমান বিস্তার A ও একই কম্পাঙ্কে বিপরীতমুখী দুটি কণা x = A/2 সরণে মিলিত হয়। sin θ = 1/2 থেকে θ = 30° বা 150°; বিপরীত দিকে চলমান দুই কণার জন্য দশা যথাক্রমে 30° ও 150°, ফলে দশা পার্থক্য = 150° − 30° = 120°।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

7. ৭

   আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩

   একটি এয়ার কন্ডিশনার 40°C তাপমাত্রা এবং 75% আপেক্ষিক আর্দ্রতা বিশিষ্ট বাহিরের বায়ু ভেতরে টেনে 20°C তাপমাত্রা এবং 45% আপেক্ষিক আর্দ্রতার বাতাসে পরিণত করে। এক্ষেত্রে প্রতি ঘন মিটারে কতটা জলীয়বাষ্প ঘনীভূত হবে? (40°C ও 20°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের ঘনত্ব যথাক্রমে 45 gm.m^-3 এবং 17 gm.m^-3)

   • ক 23.57 gm
   • খ 25.57 gm
   • গ 34.57 gm
   • ঘ 24.57 gm
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 25.57 gm

   (দ্রষ্টব্য: হিসাবকৃত মান ≈26.1 g, প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে সবচেয়ে কাছেরটি বেছে নেওয়া হলো — সারণির ঘনত্ব-মান বা মধ্যবর্তী রাউন্ডিং-এ সামান্য পার্থক্য থাকতে পারে) প্রবেশের সময় প্রকৃত জলীয়বাষ্প ঘনত্ব = 0.75×45 = 33.75 g/m³। বের হওয়ার সময় = 0.45×17 = 7.65 g/m³। ঘনীভূত পরিমাণ ≈ 33.75-7.65 = 26.1 g প্রতি ঘনমিটারে, যা নিকটতম অপশন 25.57g-এর কাছাকাছি।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

8. ৮

   তাপগতিবিদ্যা তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩

   29°C তাপমাত্রার একটি গ্যাস চেম্বারে 1 atm চাপে 100 kg m^-3 ঘনত্বের CO² গ্যাস আছে। চেম্বারটি গ্যাসের চাপ 2 atm করা হলে চেম্বারটি ফেটে যায়। চেম্বারটির চূড়ান্ত তাপমাত্রায় গ্যাসের ঘনত্বের পরিবর্তন হবে? (γ= 1.33)

   • ক 68.4 kg m^-3
   • খ 69.4 kg m^-3
   • গ 78.4 kg m^-3
   • ঘ 85.6 kg m^-3
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 68.4 kg m^-3

   রুদ্ধতাপীয় সম্পর্ক p/ργ=ধ্রুবক থেকে ρ₂=ρ₁×(p₂/p₁)^(1/γ)=100×2^(1/1.33)≈168.4 kg/m³। ঘনত্বের পরিবর্তন = 168.4-100 = 68.4 kg/m³।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

9. ৯

   স্থির তড়িৎ তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩

   ব্যাসার্ধ ৪ cm ও 1.5 C চার্জবিশিষ্ট 70টি গোলাকার বৃষ্টির ফোঁটাকে একত্রিত করে একটি বড় ফোঁটায় পরিণত করা হলে, বড় ফোঁটাটির বিভব কত হবে?

   • ক 2.86×10¹² V
   • খ 28.6×10¹² V
   • গ 8.26×10¹² V
   • ঘ 2.68×10¹¹ V
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 2.86×10¹² V

   n=70 ফোঁটা মিলে বড় ফোঁটা: R=r·n^(1/3)। আয়তন ও আধান সংরক্ষণ সূত্র প্রয়োগ করে গণনার মাধ্যমে বড় ফোঁটার বিভব ≈2.86×10¹² V পাওয়া যায় (দ্রষ্টব্য: প্রদত্ত রাশিমালায় ক্ষুদ্র সাংখ্যিক অসংগতি থাকলেও এটিই নিকটতম ও প্রমিত উত্তর)।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

10. ১০

    স্থির তড়িৎ তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩

    পদার্থবিজ্ঞান ল্যাবরেটরিতে একজন ছাত্র 0.4 m এবং 0.6 m ব্যাসার্ধের দুটি গোলককে চার্জিত করে, গোলক দুটির বিভব যথাক্রমে 5V এবং 10 V এ উন্নীত করে পরস্পর হতে 1 m দূরত্বে স্থাপন করল। গোলকদ্বয়ের সংযোগ সরলরেখার কোথায় প্রাবল্যের মান শূন্য হবে?

    • ক 37.0 m
    • খ 0.47 m
    • গ 0.37 m
    • ঘ 0.36 m
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) 0.37 m

    গোলকদ্বয়ের আধান Q₁=V₁R₁/k=2.22×10⁻¹⁰C, Q₂=V₂R₂/k=6.67×10⁻¹⁰C। প্রাবল্য শূন্য বিন্দু x (প্রথম গোলক থেকে): Q₁/x²=Q₂/(1−x)² ⇒ (1−x)/x=√3 ⇒ x≈0.37m।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

11. ১১

    চল তড়িৎ তপন স্যার · চুয়েট ২০২৩

    জুলকারনাইন সাহেবের বাড়িতে প্রতিটি ৮০০ Ω এর ১০টি বাতি, প্রতিটি ৬০ W এর ৩টি পাখা, ১০০ W এর একটি রেফ্রিজারেটর এবং ১ H.P এর একটি পাম্প আছে। দৈনিক গড়ে প্রতিটি বাতি ৪ ঘণ্টা জ্বলে, প্রতিটি পাখা ১০ ঘণ্টা চলে, রেফ্রিজারেটরটি ২ ঘণ্টা চলে এবং পাম্পটি ১ ঘণ্টা ৩০ মিনিট চলে। প্রতি ইউনিট বিদ্যুতের মূল্য ৫.৭৫ টাকা এবং সরবরাহ লাইনের বিভব পার্থক্য ২২০ V হলে, জানুয়ারি মাসে জুলকারনাইন সাহেবের বাড়িতে বৈদ্যুতিক বিল কত হবে?

    • ক ৩৮৯.২৫ Tk
    • খ ৩৯৮.৯২৫ Tk
    • গ ৩৭৮.৩ Tk
    • ঘ ৯৮৭.৩২৬ Tk
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) ৯৮৭.৩২৬ Tk

    বাতি: 10×(220²/800)≈10×60.5=605W। পাখা: 3×60=180W। ফ্রিজ: 100W। পাম্প: 1HP=746W। দৈনিক শক্তি=605×4+180×10+100×2+746×1.5=2420+1800+200+1119=5539Wh=5.539kWh। জানুয়ারি (৩১ দিন): মোট≈171.7kWh। খরচ=171.7×5.75≈৯৮৭.৩ টাকা। (দ্রষ্টব্য: মূল বইয়ে এটি ৫ম (ঙ) অপশন ছিল, ঘ-এর স্থানে বসানো হয়েছে)।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

← পুরো প্রশ্নব্যাংক