ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় ২০০৮ — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় ২০০৮ ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২৮টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১
A = 2i + 3j − 5k এবং B = xi + 2j + 10k ভেক্টর দুটি পরস্পরের উপর লম্ব হলে x এর মান কত?
- ক 22
- খ 21
- গ 2
- ঘ -2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 22
A=2i+3j−5k এবং B=xi+2j+10k পরস্পর লম্ব হলে A⋅B=0। 2x+3×2+(−5)×10=0⇒2x+6−50=0⇒2x=44⇒x=22। -
২
14m/s আদিবেগে একটি পাথরকে উপর দিকে ছুঁড়ে দেওয়া হলো। পাথরটি মাটিতে ফিরে আসতে কত সময় লাগবে?
- ক 1.86s
- খ 3.7s
- গ 1.5s
- ঘ 2.86s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2.86s
উপরের দিকে ছোঁড়া বস্তু আবার একই বিন্দুতে ফিরে আসতে সময় লাগে t=2ug, যেখানে u=14 m/s, g=9.8 m/s2। তাই t=2×149.8=289.8≈2.86 s। -
৩
100kg ভরের একটি বস্তুর ভরবেগ 200kgms হলে এর গতিশক্তি কত?
- ক 400J
- খ 300J
- গ 200J
- ঘ 100J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 200J
ভরবেগ ও গতিশক্তির সম্পর্ক KE=p22m=20022×100=40000200=200 J। -
৪
একটি পাখা প্রতি মিনিটের 60 বার ঘুরে পাখাটির কৌণিক বেগ কত?
- ক 4πrads
- খ 12 rad/s π
- গ 6π rad/s
- ঘ 2πrads
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2πrads
পাখাটি প্রতি মিনিটে 60 বার অর্থাৎ প্রতি সেকেন্ডে n=6060=1 বার ঘোরে। কৌণিক বেগ ω=2πn=2π×1=2π rad/s। -
৫
0.06kg ভর বিশিষ্ট একটি বুলেট 120m/s বেগে স্থির লক্ষ্যবস্তু বিদ্ধ হয়ে 0.01s পরে থেমে গেল। লক্ষ্যবস্তুর অভ্যন্তরে বুলেটটি কতখানি দূরত্ব অতিক্রম করবে?
- ক 0.2cm
- খ 1m
- গ 2m
- ঘ 0.6m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.6m
সমমন্দনে থেমে যাওয়া ধরে গড় বেগ =120+02=60 m/s। অতিক্রান্ত দূরত্ব s=গড় বেগ×t=60×0.01=0.6 m। -
৬
আনুভূমিক পথে সমগতিতে উড্ডয়নশীল একটি বোমারু বিমানের তলদেশ থেকে একটি বোমার বাঁধন আলগা করে ছেড়ে দেওয়া হলো। এটির গতিপথের আকার কি হবে?
- ক Circular
- খ Straight
- গ Hyperbolic
- ঘ Parabolic
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Parabolic
বিমানটি আনুভূমিক সমবেগে চলার সময় বোমাটি ছাড়া হলে অনুভূমিক দিকে সমবেগ এবং উলম্ব দিকে মহাকর্ষজ ত্বরণের প্রভাবে চলে — এটি প্রক্ষিপ্ত গতির (projectile motion) ধর্ম, যার গতিপথ সর্বদা প্যারাবোলিক (Parabolic) হয়। -
৭
তরলের ক্ষেত্রে সান্দ্রতা সহগের সাথে তাপমাত্রার সম্পর্ক হচ্ছে-
- ক η∝T
- খ η∝T2
- গ η∝T
- ঘ None of these
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) None of these
গ্যাসের ক্ষেত্রে তাপমাত্রা বাড়লে সান্দ্রতা সহগ বাড়ে, কিন্তু তরলের ক্ষেত্রে বিপরীত ঘটে — তাপমাত্রা বাড়লে অণুগুলোর গতিশক্তি বেড়ে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ কমে যাওয়ায় সান্দ্রতা সহগ (η) হ্রাস পায়। যেহেতু প্রদত্ত কোনো অপশনেই এই ব্যস্তানুপাতিক (হ্রাসমান) সম্পর্ক দেওয়া নেই, তাই সঠিক উত্তর None of these। -
৮
দুটি কৈশিক নলের মধ্য একটি অপরটির থেকে সরু। দুটোকেই খারাপ ভাবে পানির মধ্যে আংশিক ডুবানো হলে বেশি সরু নলের ভিতরে পানির স্তম্ভের উচ্চতা বেশি হয়। এর কারণ-
- ক সরু নলের বায়ুর চাপ কমে যায়
- খ সরু নলের পানির ঘনত্ব কমে যায়
- গ পানির পৃষ্ঠটান নলের ব্যাসার্ধের বর্গের উপর নির্ভরশীল কিন্তু পানির স্তম্ভের ওজন ব্যাসের উপর নির্ভরশীল
- ঘ এখানে পানির পৃষ্ঠটান নলের ব্যাসের উপর নির্ভরশীল কিন্তু পানির স্তম্ভের ওজন ব্যাসের বর্গের উপর নির্ভরশীল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এখানে পানির পৃষ্ঠটান নলের ব্যাসের উপর নির্ভরশীল কিন্তু পানির স্তম্ভের ওজন ব্যাসের বর্গের উপর নির্ভরশীল
কৈশিক নলে উত্থিত পানির স্তম্ভের ওজন পৃষ্ঠটান বলের সমান থাকে ভারসাম্যে: 2πrTcosθ=ρg(πr2)h, অর্থাৎ h=2Tcosθρgr। এখানে পৃষ্ঠটান বল (2πrT) নলের ব্যাসার্ধ (তথা ব্যাস)-এর সমানুপাতিক, কিন্তু নির্দিষ্ট আয়তনের পানির ওজন ব্যাসের বর্গের (r2) সমানুপাতিক — ফলে h∝1r, অর্থাৎ সরু নলে উচ্চতা বেশি হয়। -
৯
একটি 1m তারের ব্যাসার্ধ 0.5m। ওই তারে বল প্রয়োগ করলে 0.02m দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়, কিন্তু ব্যাসার্ধ 0.05m কমে যায়। পয়সনের অনুপাত হবে-
- ক 0.2
- খ 1
- গ 0.01
- ঘ 5
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5
পয়সনের অনুপাত σ=(পার্শ্বীয় পীড়ন)/(দৈর্ঘ্য বরাবর পীড়ন)=ΔrrΔLL। এখানে Δrr=0.050.5=0.1 এবং ΔLL=0.021=0.02। তাই σ=0.10.02=5। -
১০
একটি সরল দোলকপিণ্ডের সর্বোচ্চ তরন হয় কোন বিন্দুতে?
- ক সর্বোচ্চ বিস্তার বিন্দুতে
- খ মাঝের সর্বনিম্ন বিন্দুতে
- গ উপরের ক ও খ মাঝামাঝি কোন বিন্দুতে
- ঘ দোলকটি সমতরনের নরে তাই সর্বোচ্চ ত্বরনে কোন বিন্দু নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সর্বোচ্চ বিস্তার বিন্দুতে
সরল ছন্দিত গতিতে ত্বরণ a=−ω2x, অর্থাৎ সরণ x যত বেশি হয় ত্বরণও তত বেশি হয়। সরণ সর্বোচ্চ হয় সর্বোচ্চ বিস্তার বিন্দুতে (দোলকপিণ্ড যেখানে ক্ষণিকের জন্য স্থির হয়ে ফিরে আসে), তাই ত্বরণও সেখানেই সর্বোচ্চ (সাম্যাবস্থার দিকে নির্দেশিত)। -
১১
একটি সরল স্পন্দন একটি অভাবের পুকুরের জলের তরঙ্গ সৃষ্টি করছে। তরঙ্গ সমূহ 1.5s সময়ে 33cm দূরত্ব অতিক্রম করলে ও পরপর তরঙ্গ চুড়ার দূরত্ব 4.0cm হলে স্পন্দকের ফ্রিকোয়েন্সি কত?
- ক 6.5Hz
- খ 5.5Hz
- গ 7Hz
- ঘ 8.5Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5.5Hz
তরঙ্গের বেগ v=(দূরত্ব)/(সময়)=331.5=22 cm/s। পরপর দুই তরঙ্গচূড়ার দূরত্ব-ই তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ=4.0 cm। ফ্রিকোয়েন্সি f=vλ=224=5.5 Hz। -
১২
সমচাপে 17°C তাপমাত্রায় 2 লিটার বায়ুকে 3 লিটার আয়তন করার জন্য তাপমাত্রা কত হতে হবে?
- ক 100°C
- খ 152°C
- গ 162°C
- ঘ 262°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 162°C
সমচাপে চার্লসের সূত্র V1T1=V2T2। T1=17+273=290 K, T2=T1×V2V1=290×32=435 K =435−273=162∘C। -
১৩
শীতের দেশে রাস্তার বরফ গলানোর জন্য লবণ ব্যবহার করা হয় কারণ
- ক লবণ বরফের গলনাঙ্ক বাড়িয়ে দেয়
- খ লবণ বরফের গলনাঙ্ক কমিয়ে দেয়
- গ লবণ বরফ মিলে একটি নতুন রাসায়নিক যৌগ তৈরি করে
- ঘ প্রকৃতপক্ষে এটি কাজ করে না, তাই এর কোনো রাসায়নিক ব্যাখ্যা নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) লবণ বরফের গলনাঙ্ক কমিয়ে দেয়
লবণ পানিতে দ্রবীভূত হয়ে দ্রবণের হিমাঙ্ক/গলনাঙ্ক নিম্নমুখী করে (freezing-point depression নীতি), ফলে স্বাভাবিক 0∘C-এর নিচে তাপমাত্রাতেও বরফ গলতে শুরু করে — এ কারণেই শীতপ্রধান দেশে রাস্তার বরফ গলাতে লবণ ব্যবহার করা হয়। -
১৪
এক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একটি আদর্শ গ্যাসকে উত্তপ্ত করে 0.01m3 আয়তন বৃদ্ধি করা হলো এতে সম্পাদিত কাজের পরিমাণ?
- ক 7.6 J
- খ 76 J
- গ 1 × 103 J
- ঘ 776 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1 × 103 J
ধ্রুব চাপে সম্পাদিত কাজ W=PΔV। এক বায়ুমণ্ডলীয় চাপ P=1.013×105 Pa এবং ΔV=0.01 m3 হলে, W=1.013×105×0.01≈1.013×103 J≈1×103 J। -
১৫
এক কাপ গরম কফি কে 80°C থেকে 30°C তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হলো। কাপটির তাপ ধারকত্ব 2.0kjk −1 হলে শীতলীকরণ প্রক্রিয়ায় কত তাপ নির্গত হবে?
- ক 0.4KJ
- খ 160KJ
- গ 100KJ
- ঘ 60KJ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 100KJ
নির্গত তাপ Q=CΔT=2.0 kJK×(80−30) K=2.0×50=100 kJ। -
১৬
একটি বৃত্তাকার পৃষ্ঠতল বিশিষ্ট সমান্তরাল পাত ধারকের পৃষ্ঠতলের ব্যাস ও পাতদুটির মধ্যে দুরত্ব দুটিকেই দ্বিগুণ করা হোল। ধারকটির নতুন ধারকত্ব পূর্বের তুলনায়-
- ক একই থাকবে
- খ দ্বিগুণ হবে
- গ চার গুণ হবে
- ঘ অর্ধেক হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দ্বিগুণ হবে
ধারকত্ব C=ε0Ad। বৃত্তাকার পাতের ব্যাস দ্বিগুণ করলে ক্ষেত্রফল A∝(ব্যাস)2 হওয়ায় A চারগুণ হয়। আবার পাতদ্বয়ের দূরত্ব d দ্বিগুণ হলে নতুন C′=ε0(4A)2d=2(ε0Ad)=2C। অর্থাৎ ধারকত্ব পূর্বের দ্বিগুণ হবে। -
১৭
5mm এবং 7mm প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট এবং 15mm দৈর্ঘ্য একটি দন্ডের আপেক্ষিক রোধ 0.105ohm −m বক্সটিকে কেটে এর প্রস্থচ্ছেদ3mm, 2mm করলে এবং দৈর্ঘ্য 10mm করতে আপেক্ষিক রোধ হবে?
- ক 0.12ohm-m
- খ 0.21ohm-m
- গ 0.105ohm-m
- ঘ 15ohm-m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.105ohm-m
আপেক্ষিক রোধ (ρ) একটি পদার্থের মৌলিক ধর্ম — এটি পরিবাহীর দৈর্ঘ্য বা প্রস্থচ্ছেদের উপর নির্ভর করে না, শুধু পদার্থের প্রকৃতি ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। দন্ডটি কেটে আকার পরিবর্তন করলেও পদার্থ একই থাকায় আপেক্ষিক রোধ অপরিবর্তিত থাকবে, অর্থাৎ 0.105 Ω-m-ই থেকে যাবে। -
১৮
কোন বৈদ্যুতিক সরবরাহ লাইন 230V-5A সরবরাহ করে। এই সরবরাহ লাইনের কতগুলো 100w বৈদ্যুতিক বাতি সমান্তরাল সংযোগে চালানো যাবে?
- ক 15
- খ 13
- গ 14
- ঘ 11
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 11
লাইনের মোট সরবরাহ ক্ষমতা P=VI=230×5=1150 W। প্রতিটি বাতি 100W করে হলে চালানো যাবে এমন বাতির সংখ্যা n=1150100=11.5। যেহেতু পূর্ণসংখ্যক বাতি চালাতে হবে এবং লাইনের ক্ষমতা অতিক্রম করা যাবে না, তাই সর্বোচ্চ 11টি বাতি সমান্তরালে চালানো সম্ভব। -
১৯
r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার একটি তারের মধ্যে দিয়ে I বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে বৃত্তের কেন্দ্রে চৌম্বক কেন্দ্রের চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কত?
- ক r μ0r
- খ 2I μ0I
- গ 2r μ0r
- ঘ I
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2I μ0I
r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার তারের কেন্দ্রে I প্রবাহের কারণে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের সূত্র হলো B=μ0I2r — এটি বায়ো-স্যাভার সূত্র থেকে সরাসরি প্রতিষ্ঠিত একটি প্রমিত ফলাফল এবং এটি তারের পদার্থের উপর নির্ভর করে না। (মূল নথিতে অপশনগুলোর গাণিতিক রূপ টাইপ/স্ক্যানের সময় বিকৃত হয়ে গেছে, তবে প্রমিত সূত্র অনুযায়ী সঠিক মান μ0I2r।) -
২০
একটি সমবাহু প্রিজমের প্রতিসরাঙ্ক 2 হলে এর ন্যূনতম বিচ্যুতি কোণ কত?
- ক 60°
- খ 40°
- গ 30°
- ঘ 15°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 30°
সমবাহু প্রিজমের প্রতিসরণ কোণ A=60∘। ন্যূনতম বিচ্যুতির সূত্র অনুযায়ী μ=sin(A+Dm2)sin(A2)। এখানে μ=2, sin(A2)=sin30∘=0.5। তাই sin(60∘+Dm2)=2×0.5=0.707, ফলে 60∘+Dm2=45∘, অর্থাৎ Dm=30∘।
ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় ২০০৮ ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।