ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় ২০১৮ — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় ২০১৮ ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১
কৌণিক ভরবেগের একক কোনটি?
- ক kg m2s-2
- খ kg m s-1
- গ kg m s2
- ঘ kg m2s-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) kg m2s-1
L=mr2ω ⇒ একক = kg·m2·s-1। -
২
সরণ পাওয়া যায়
- ক বেগ-সময় লেখচিত্রের ঢাল থেকে
- খ ত্বরণ-সময় লেখচিত্রের ঢাল থেকে
- গ বেগ-সময় লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল থেকে
- ঘ ত্বরণ-সময় লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল থেকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বেগ-সময় লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল থেকে
v-t লেখচিত্রে বক্ররেখার নিচের ক্ষেত্রফল = ∫v dt = সরণ। ঢাল দেয় ত্বরণ। -
৩
উৎস হতে ধ্বনিত শব্দ একজন ব্যক্তি শুনতে পেল 5s পরে, যখন একই শব্দ আরেকজন ব্যক্তি শুনতে পেল 6s পরে। শব্দের বেগ 300m/s। এ দু ব্যক্তির মধ্যে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন দূরত্ব কত?
- ক 1.8km, 0.15km
- খ 2.2km, 0.20km
- গ 2.8km, 0.25km
- ঘ 3.3km, 0.30km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3.3km, 0.30km
দূরত্ব: d1=300×5=1500 m, d2=300×6=1800 m। একই দিকে থাকলে সর্বনিম্ন দূরত্ব = 1800−1500 = 300 m = 0.3 km; বিপরীত দিকে থাকলে সর্বোচ্চ = 1800+1500 = 3300 m = 3.3 km। -
৪
10 kg ভরের একটি বস্তুর ওপর 2 F মানের বল প্রয়োগ করার ফলে বস্তুটির ত্বরণ হয় 60 m /s2 । M ভরের একটি বস্তুর ওপর 5F মানের বল প্রয়োগ করার ফলে যদি বস্তুটির ত্বরণ 50m /s2 হয়, তবে ভর ?
- ক 3.3 kg
- খ 4.8 kg
- গ 21 kg
- ঘ 30 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 30 kg
2F=10×60=600 ⇒ F=300 N। আবার 5F=M×50 ⇒ 1500=50M ⇒ M=30 kg। -
৫
5.0 N এর একটি অনুভূমিক বল একটি 0.50 kg ভরের আয়তাকার বস্তুকে একটি উল্লম্ব বস্তুটি দেওয়ালে ধাক্কা দিচ্ছে। বস্তুটি আদিতে স্থির ছিল। যদি স্থিতি ও গতীয় ঘর্ষণ গুণাঙ্ক যথাক্রমে μS = 0.6 এবং μK = 0.8 হয়, তবে m/s2 এককে বস্তুটির ত্বরণ কত?
- ক 1.8 m s-2
- খ 2.0 m s-2
- গ 6.0 m s-2
- ঘ 8.0 m s-2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.8 m s-2
দেয়ালে চাপ দেওয়ায় N=5 N। স্থিতি ঘর্ষণের সর্বোচ্চ মান = 0.6×5 = 3 N < ওজন 4.9 N, তাই বস্তু নিচে পিছলাবে। গতীয় ঘর্ষণ = 0.8×5 = 4 N। নিট বল = 4.9−4 = 0.9 N ⇒ a=0.90.5=1.8 ms-2। -
৬
গতিশক্তির মাত্রা কোনটি?
- ক ML2T2
- খ ML2T-1
- গ ML2T-2
- ঘ ML-2T2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ML2T-2
Ek=12mv2 ⇒ মাত্রা = M(LT-1)2 = ML2T-2। -
৭
গ্রহের গতির ক্ষেত্রে"একটি নক্ষত্র থেকে গ্রহকে সংযোগকারী সরলরেখা সমান সময়ে সমান ক্ষেত্রফল অতিক্রম করে।" এটি কোন নীতির সরাসরি ফল?
- ক শক্তির সংরক্ষণ নীতি
- খ ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
- গ কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
- ঘ ভরের সংরক্ষণ নীতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
সমান সময়ে সমান ক্ষেত্রফল — এটি কৌণিক ভরবেগের নিত্যতারই সরাসরি ফল (কেন্দ্রীয় বলে টর্ক শূন্য)। -
৮
একটি পিয়ানো তারের দৈর্ঘ্য L এবং ভর M। যদি এর মূল কম্পাঙ্ক f হয়, তবে তারে টান হলো —
- ক 2 Mf²/L
- খ 4 MLf²
- গ 4 f²L³/M
- ঘ 4 fM/L
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4 MLf²
f = 12L√(TM/L) থেকে f² = TL4L^2M·L = T4LM ⇒ T = 4LMf²। -
৯
একটি আদর্শ গ্যাস একটি তাপ অন্তরকের আবরণযুক্ত দৃঢ় পাত্রে শূন্য মাধ্যমে প্রসারিত হলো। ফলে নিম্নের কোনটি ঘটে?
- ক অন্তঃস্থ শক্তির কোনো পরিবর্তন হয় না
- খ তাপমাত্রা হ্রাস পায়
- গ চাপের কোনো পরিবর্তন হয় না
- ঘ দশার পরিবর্তন হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অন্তঃস্থ শক্তির কোনো পরিবর্তন হয় না
মুক্ত প্রসারণে (Joule free expansion) গ্যাস শূন্য মাধ্যমে (ভ্যাকুয়ামে) প্রসারিত হয়, তাই কোনো বহিঃস্থ কাজ সম্পন্ন হয় না (dW=0); দৃঢ় তাপ-অন্তরক পাত্র হওয়ায় তাপ বিনিময়ও হয় না (dQ=0)। প্রথম সূত্র অনুযায়ী dU=dQ-dW=0 — অর্থাৎ অন্তঃস্থ শক্তির কোনো পরিবর্তন হয় না (আদর্শ গ্যাসের জন্য তাপমাত্রারও কোনো পরিবর্তন হয় না, যদিও অনেকে ভুলবশত মনে করেন তাপমাত্রা কমে যায়)। -
১০
যদি তড়িৎক্ষেত্রের প্রাবল্য + X-অক্ষ বরাবর ক্রিয়া করে এবং এর মান E = c x2 হয়, যেখানে c= ধ্রুবক, তবে তড়িৎ বিভব V-
- ক -2 c x
- খ 2 c x
- গ -c x3/3
- ঘ c x3/3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) -c x3/3
V=−∫E dx=−∫cx²dx=−cx³/3 (+ ধ্রুবক, শূন্য ধরে)। -
১১
নিম্নের কোন রাশির একক μ0ε0 এর এককের সমান?
- ক (বেগ)2
- খ (রোধ)2
- গ চৌম্বক ক্ষেত্র
- ঘ বৈদ্যুতিক বিভব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) (রোধ)2
শূন্য মাধ্যমের প্রতিবাধা (impedance) Z0=μ0ϵ0, যার একক ওহম (রোধের একক)। তাই μ0ϵ0=Z02 এর একক (রোধ)2। -
১২
তিনটি ভেক্টর , ও , যাদের মান যথাক্রমে 4, এবং 5 যোগ করলে শূন্য হয় অর্থাৎ + + = 0। তাহলে | × ( x )| এর মান হলো-
- ক 12
- খ 60
- গ 25
- ঘ 15
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 60
a+b+c=0 হলে a×b=b×c=c×a এবং এদের মান ত্রিভুজের দ্বিগুণ ক্ষেত্রফলের সমান। মান 3, 4, 5 (সমকোণী ত্রিভুজ) হওয়ায় |a×b|=3×4=12। যেহেতু c, (a×b)-এর সাথে লম্ব, তাই |c×(a×b)|=|c|×|a×b|=5×12=60। -
১৩
দুটি সমমানের ভেক্টর একটি বিন্দুতে ক্রিয়াশীল। এদের লব্ধির মান যেকোনো একটি ভেক্টরের মানের সমান। ভেক্টর দুটির মধ্যবর্তী কোণের মান কত?
- ক 0°
- খ 90°
- গ 120°
- ঘ 180°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 120°
সমান মানের দুটি ভেক্টরের লব্ধি R2=2A2(1+cosθ)। R=A বসিয়ে A2=2A2(1+cosθ)⇒cosθ=−12⇒θ=120°। -
১৪
একটি গাড়ি একটি সোজা রাস্তায় স্থির অবস্থা থেকে ত্বরণের মাধ্যমে যাত্রা শুরু করল। কিছু সময় পরে গাড়িটি মন্দনের মাধ্যমে থেমে। যায়। গাড়িটি একই পথে একইভাবে যাত্রা করে পূর্ববর্তী স্থানে ফিরে আসে। নিম্নলিখিত কোন লেখচিত্রটি গাড়িটির গতিকে প্রকাশ করে?
- ক x বনাম t: প্রথমে ধনাত্মক, পরে ঋণাত্মক হয়ে আবার শূন্যে ফেরা ত্রিভুজাকৃতি গ্রাফ
- খ x বনাম t: ধনাত্মক একটি বক্ররেখা/পালস
- গ x বনাম t: প্রথমে ধনাত্মক পরে ঋণাত্মক বক্ররেখা
- ঘ x বনাম t: শূন্য থেকে ধনাত্মক হয়ে আবার সরলরেখায় শূন্যে নামা ত্রিভুজ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) x বনাম t: ধনাত্মক একটি বক্ররেখা/পালস
গাড়িটি ত্বরণ-মন্দন করে সামনে গিয়ে একইভাবে ফিরে আসায় সরণ ক্রমাগত (মসৃণভাবে) শূন্য থেকে বেড়ে সর্বোচ্চ মানে গিয়ে আবার মসৃণভাবে শূন্যে ফিরে আসে — অর্থাৎ x-t লেখচিত্র একটি সম্পূর্ণ ধনাত্মক, বক্ররেখাযুক্ত একক স্পন্দন (pulse) আকৃতির হয়, কোনো সরলরেখা বা ঋণাত্মক অংশ থাকে না। -
১৫
গ্রহের গতির ক্ষেত্রে –“একটি নক্ষত্র থেকে গ্রহকে সংযোগকারী সরলরেখা সমান সময়ে সমান ক্ষেত্রফল অতিক্রম করে” এটি কোন নীতির সরাসরি ফলাফল?
- ক শক্তির সংরক্ষণ নীতি
- খ ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
- গ কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
- ঘ ভরের সংরক্ষণ নীতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
কেন্দ্রমুখী বলের ক্ষেত্রে নক্ষত্র সাপেক্ষে টর্ক শূন্য হওয়ায় গ্রহের কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে, আর তা থেকেই সমান সময়ে সমান ক্ষেত্রফল অতিক্রমের (কেপলারের দ্বিতীয় সূত্র) সম্পর্ক প্রতিষ্ঠিত হয়। -
১৬
10 kg ভরের একট বস্তুর উপর 2F মানের বল প্রয়োগ করার ফলে বস্তুর ত্বরণ হয় 60 m/s2। M ভরের একটি বস্তুর উপর 5F মানের বল প্রয়োগ করার ফলে যদি বস্তুটির ত্বরণ 50 m/s2 হয়, তবে ভর M কত?
- ক 3.3kg
- খ 4.8kg
- গ 21kg
- ঘ 30kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 30kg
প্রথম ক্ষেত্রে 2F=10×60=600, তাই F=300। দ্বিতীয় ক্ষেত্রে 5F=ma থেকে M=5Fa=5×30050=30 kg। -
১৭
5.0 N এর একটি আনুভূ মিক বল একটি 0.50 kg ভরের আয়তাকার বস্তুকে একটি উল্লম্ব দেওয়ালে ধাক্কা দিচ্ছে। বস্তুটি আদিতে স্থির ছিল। যদি স্থৈতিক ও গতীয় ঘর্ষণ গুণাঙ্ক যথাক্রমে μs = 0.6 এবং μk = 0.8 হয়, তবে m/s2 এককে বস্তুটির ত্বরণ কত?
- ক 1.8
- খ 2.0
- গ 6.0
- ঘ 8.0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.8
দেয়ালের অভিলম্ব বল N=5.0 N। সর্বোচ্চ স্থিতি ঘর্ষণ μsN=0.6×5=3 N, যা ওজন mg=0.5×9.8=4.9 N অপেক্ষা কম, তাই বস্তু পিছলায়। গতীয় ঘর্ষণ μkN=0.8×5=4 N (উপরের দিকে)। ত্বরণ a=mg−μkNm=4.9−40.5=1.8 ms−2. -
১৮
e মানের একটি চার্জ , r ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার পথে v দ্রুতিতে ঘুরছে। বৃত্তের কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান হবে-
- ক μ0ev4πr2
- খ μ0ev2πr
- গ μ0e2πr2
- ঘ μ0e4πvr
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) μ0ev4πr2
চার্জটি সমতুল্য তড়িৎপ্রবাহ I=eT=ev2πr তৈরি করে। বৃত্তাকার লুপের কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্র B=μ0I2r=μ02r×ev2πr=μ0ev4πr2। -
১৯
10 m/s সমদ্রুতিতে r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান একটি কণার ক্ষেত্রে নিচের চারটি লেখচিত্রের কোনটি সঠিক (কণার ত্বরণ a)?
- ক a বনাম r: a ধ্রুব
- খ a বনাম r: a ∝ r, সরলরেখায় বৃদ্ধি
- গ a বনাম r: সরলরেখায় হ্রাস
- ঘ a বনাম r: r বাড়লে a দ্রুত হ্রাস, a ∝ 1r2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) a বনাম r: r বাড়লে a দ্রুত হ্রাস, a ∝ 1r2
ধ্রুব দ্রুতি v=10 m/s হওয়ায় কেন্দ্রমুখী ত্বরণ a=v2r=100r, অর্থাৎ a∝1r — r বাড়লে a দ্রুত (অধিহাইপারবোলা আকারে, সরলরেখায় নয়) হ্রাস পায়। দেওয়া বিকল্পগুলোর মধ্যে এই দ্রুত-হ্রাসমান বক্ররেখার বর্ণনার সাথে (ঘ) সবচেয়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ। -
২০
শূন্য মাধ্যমে প্রবহমান একটি সমতল তরঙ্গমুখের তড়িচুম্বকীয় তরঙ্গের বিদ্যুৎ ও চৌম্বক ক্ষেত্রের বিস্তারের অনুপাত, EB-এর মান SI এককে হলো—
- ক তরঙ্গের কৌণিক কম্পাঙ্ক,ω
- খ শূন্য মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ
- গ শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ, c
- ঘ প্লাংকের ধ্রুবক, h
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ, c
শূন্য মাধ্যমে গমনরত তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গের জন্য ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ থেকে EB=c প্রতিষ্ঠিত হয়, অর্থাৎ এই অনুপাত সর্বদা আলোর বেগের সমান।
ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় ২০১৮ ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।