ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১০১/১৮০
-
২০০১
সুষম আয়তাকার বস্তুর ভারকেন্দ্র থাকে—
- ক জ্যামিতিক কেন্দ্রে
- খ মধ্যবিন্দুতে
- গ কর্ণদ্বয়ের ছেদ বিন্দুতে
- ঘ মধ্যমাত্রয়ের ছেদ বিন্দুতে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কর্ণদ্বয়ের ছেদ বিন্দুতে
সুষম আয়তাকার বস্তুর ভারকেন্দ্র কর্ণদ্বয়ের ছেদ বিন্দুতে থাকে, যা বস্তুটির জ্যামিতিক কেন্দ্রও।
সুষম বস্তুর ভারকেন্দ্র সর্বদা তার জ্যামিতিক কেন্দ্রে থাকে।
সুষম দণ্ড: মধ্যবিন্দুতে; ত্রিভুজাকার পাত: মধ্যমাত্রয়ের ছেদ বিন্দুতে; বৃত্তাকার পাত বা গোলক: কেন্দ্রে; সামান্তরিক: কর্ণদ্বয়ের ছেদ বিন্দুতে।
ভারকেন্দ্র বস্তুর বাইরেও থাকতে পারে, যেমন বলয় বা আংটির ক্ষেত্রে কেন্দ্রে। -
২০০২
মহাকর্ষীয় বিভবের একক হলো—
- ক volt
- খ Jkg−1
- গ N-kg−1
- ঘ N-m−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Jkg−1
মহাকর্ষীয় বিভবের একক Jkg−1।
সংজ্ঞা: অসীম থেকে একক ভরের বস্তুকে ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে আনতে কৃত কাজ, V = Wm = −GMr।
কাজের একক J ও ভরের একক kg, তাই বিভবের একক Jkg−1 (= m2s−2), মাত্রা [L2T−2]; এটি স্কেলার রাশি।
volt তড়িৎ বিভবের একক; মহাকর্ষীয় প্রাবল্যের একক Nkg−1। -
২০০৩
ভূপৃষ্ঠ হতে কত উচ্চতায় অভিকর্ষজ ত্বরণের মান ভূপৃষ্ঠের মানের 25% হবে?
- ক 6400
- খ 640
- গ 250
- ঘ 100
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 6400
এখানে, gh = 25% × g = g4, R = 6400 km
আমরা জানি, gh = g(RR + h)2
∴ (RR + h)2 = 14, বা R + h = 2R
∴ h = R = 6400 km -
২০০৪
কৃত্রিম উপগ্রহ-১ ভূপৃষ্ঠ হতে 1500 km দূরত্বে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করছে। ঘূর্ণনের সময়কাল নির্ণয় কর। পৃথিবীর ব্যাসার্ধ 6400 km।
- ক 1h 13m 52s
- খ 1h 43m 6s
- গ 1h 56m 2s
- ঘ 2h 7m 55s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1h 56m 2s
এখানে, h = 1500 km, R = 6400 km = 6.4 × 106 m, r = R + h = 7.9 × 106 m, g = 9.8 ms−2
আমরা জানি, T = 2π(R + h)3GM এবং GM = gR2
∴ T = 2π(7.9 × 106)39.8 × (6.4 × 106)2 ≈ 6963 s
∴ T ≈ 1 h 56 min 3 s ≈ 1h 56m 2s (g-এর মানের সামান্য পার্থক্যে শেষ সেকেন্ডের তারতম্য) -
২০০৫
একক ভরের দুটি বস্তুকণা একক দূরত্বে যে বল দ্বারা পরস্পরকে আকর্ষণ করে সেটি হলো—
- ক প্লাঙ্কের ধ্রুবক
- খ মহাকর্ষীয় ধ্রুবক
- গ অভিকর্ষজ ধ্রুবক
- ঘ একক বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মহাকর্ষীয় ধ্রুবক
একক ভরের দুটি বস্তুকণা একক দূরত্বে থেকে পরস্পরকে যে বলে আকর্ষণ করে, তার মানই মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G।
F = Gm1m2d2 সূত্রে m1 = m2 = 1 kg, d = 1 m বসালে F = G।
G = 6.673 × 10−11 Nm2kg−2, মাত্রা [M−1L3T−2]; এটি সার্বজনীন ধ্রুবক, মাধ্যম বা স্থানের ওপর নির্ভর করে না।
ক্যাভেন্ডিশ প্রথম পরীক্ষাগারে G-এর মান নির্ণয় করেন; প্লাঙ্কের ধ্রুবক h = 6.63 × 10−34 Js কোয়ান্টাম তত্ত্বের ধ্রুবক। -
২০০৬
পৃথিবী পৃষ্ঠে একটি ইটের ওজন 81 N। পৃথিবীর অর্ধেক ব্যাসার্ধের সমান উচ্চতায় এবং অর্ধেক ব্যাসার্ধের সমান লাফ দিয়ে সর্বোচ্চ কত দূর যেতে পারবে?
- ক 0.79 m
- খ 9 m
- গ 16 m
- ঘ 20.25 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 20.25 m
এখানে, Me = 81Mm, Re = 4Rm, পৃথিবীতে লাফের উচ্চতা He = 4 m
আমরা জানি, g = GMR2 এবং একই প্রাথমিক বেগে লাফের সর্বোচ্চ উচ্চতা H = u22g, অর্থাৎ H ∝ 1g
∴ gmge = (MmMe) × (ReRm)2 = 181 × 16 = 1681
∴ Hm = He × gegm = 4 × 8116 = 20.25 m
চাঁদে g কম বলে একই বেগে লাফ দিলে অনেক উঁচুতে ওঠা যায়; ভর অপরিবর্তিত থাকে। -
২০০৭
ভূপৃষ্ঠ হতে 1000 km উচ্চতায় অভিকর্ষজ ত্বরণের মান কত?
- ক 8.1 ms−2
- খ 3.8 ms−2
- গ 7.33 ms−2
- ঘ 9.8 ms−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 7.33 ms−2
এখানে, h = 1000 km, R = 6400 km, g = 9.8 ms−2
আমরা জানি, gh = g(RR + h)2
∴ gh = 9.8 × (64007400)2 = 9.8 × 0.748 ≈ 7.33 ms−2 -
২০০৮
কোনো বস্তুর মুক্তিবেগ ঐ বস্তুর—
- ক সমানুপাতিক
- খ বর্গের সমানুপাতিক
- গ ভরের উপর নির্ভরশীল
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কোনোটিই নয়
মুক্তিবেগ নিক্ষিপ্ত বস্তুর ভরের ওপর নির্ভর করে না, তাই সঠিক উত্তর "কোনোটিই নয়"।
ve = 2GMR = 2gR, এখানে M ও R গ্রহের ভর ও ব্যাসার্ধ; বস্তুর ভর m সূত্রে নেই।
ভূপৃষ্ঠে ve ≈ 11.2 kms−1; এটি নিক্ষেপের দিকের ওপরও নির্ভর করে না।
ve ∝ MR, এবং একই ঘনত্বের গ্রহে ve ∝ R। -
২০০৯
মেরু অঞ্চল অপেক্ষা বিষুবীয় অঞ্চলে অভিকর্ষজ ত্বরণ কত কম?
- ক ω2R cosθ
- খ ωR cosθ
- গ ω2R cos2θ
- ঘ ω2R
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ω2R
মেরু ও বিষুব অঞ্চলে অভিকর্ষজ ত্বরণের পার্থক্য ω2R (প্রশ্নের W হলো কৌণিক বেগ ω)।
আমরা জানি, gλ = g − ω2R cos2λ
মেরুতে λ = 90°, gp = g; বিষুবরেখায় λ = 0°, ge = g − ω2R
∴ gp − ge = ω2R ≈ (7.27 × 10−5)2 × 6.4 × 106 ≈ 0.034 ms−2
ω2R cos2λ হলো অক্ষাংশ λ-তে মেরুর তুলনায় g-এর হ্রাস। -
২০১০
একজন ব্যক্তি লিফটে ওজনহীনতা অনুভব করে যখন—
- ক লিফটি সমবেগে ওপরে ওঠে
- খ লিফটি সমবেগে নিচে নামে
- গ লিফট 'g' ত্বরণে ওপরে ওঠে
- ঘ লিফট 'g' ত্বরণে নিচে নামে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) লিফট 'g' ত্বরণে নিচে নামে
লিফট g ত্বরণে নিচে নামলে (মুক্তভাবে পড়লে) ব্যক্তি ওজনহীনতা অনুভব করে।
a ত্বরণে নিচে নামলে আপাত ওজন R = m(g − a); a = g হলে R = 0।
সমবেগে উঠলে বা নামলে a = 0, আপাত ওজন R = mg (স্বাভাবিক)।
a ত্বরণে ওপরে উঠলে R = m(g + a), a = g হলে আপাত ওজন দ্বিগুণ; কক্ষপথে ঘূর্ণায়মান উপগ্রহের নভোচারীও একই কারণে ওজনহীনতা অনুভব করেন। -
২০১১
পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে পৃথিবীর পৃষ্ঠের দিকে গতিশীল বস্তুর ওপর অভিকর্ষীয় ত্বরণের লেখচিত্র কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক)
পৃথিবীর অভ্যন্তরে কেন্দ্র থেকে r দূরত্বে gr = g(rR), অর্থাৎ g ∝ r।
তাই কেন্দ্র থেকে পৃষ্ঠের দিকে গেলে g শূন্য থেকে রৈখিকভাবে বেড়ে পৃষ্ঠে সর্বোচ্চ g হয়।
লেখচিত্রটি মূলবিন্দুগামী ঊর্ধ্বমুখী সরলরেখা (ক)।
পৃষ্ঠের বাইরে g ∝ 1r2, তাই পৃষ্ঠের পর g বক্ররেখায় কমে। -
২০১২
অভিকর্ষীয় ত্বরণ g বনাম পৃথিবী পৃষ্ঠ হতে গভীরতা h এর লেখচিত্র কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক)
গভীরতা d-তে gd = g(1 − dR), যা d-এর রৈখিক অপেক্ষক।
d = 0 (ভূপৃষ্ঠে) হলে gd = g (সর্বোচ্চ), d = R (কেন্দ্রে) হলে gd = 0।
তাই লেখচিত্র g অক্ষে g মান থেকে শুরু হয়ে সরলরেখায় নেমে কেন্দ্রে শূন্য হয় (ক)।
উচ্চতার সাথে gh = g(RR + h)2, তাই উচ্চতায় g-এর হ্রাস বক্ররৈখিক। -
২০১৩
মহাকর্ষীয় বিভব (V) ও পৃথিবীর কেন্দ্র হতে দূরত্ব (r) এর মধ্যে সম্পর্কিত লেখচিত্র কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ)
মহাকর্ষীয় বিভব V = −GMr; এটি সর্বদা ঋণাত্মক এবং r বাড়লে মান (চিহ্নসহ) বেড়ে অসীমে শূন্যের দিকে যায়।
তাই লেখচিত্র r অক্ষের নিচে (−V অঞ্চলে) একটি বক্ররেখা, যা r বাড়লে r অক্ষের দিকে এগিয়ে আসে (ঘ)।
V ∝ −1r বলে এটি সরলরেখা নয়, আর ধনাত্মক অঞ্চলেও থাকে না।
প্রাবল্য E = −dVdr = −GMr2; ভূপৃষ্ঠে V = −GMR = −gR। -
২০১৪
ভূপৃষ্ঠ থেকে কত উচ্চতায় গেলে ওজন অর্ধেক হবে?
- ক 2650 km
- খ 6400 km
- গ 3200 km
- ঘ 1600 km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2650 km
এখানে, Wh = W2, অর্থাৎ gh = g2, R = 6400 km
আমরা জানি, gh = g(RR + h)2
∴ R + hR = 2, বা h = (2 − 1)R
∴ h = 0.4142 × 6400 ≈ 2651 km ≈ 2650 km -
২০১৫
পার্কিং কক্ষপথে ভ্রমণরত কৃত্রিম উপগ্রহের পর্যায়কাল কত?
- ক 365 দিন
- খ 24 মাস
- গ 24 দিন
- ঘ 24 ঘণ্টা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 24 ঘণ্টা
পার্কিং কক্ষপথ হলো ভূ-স্থির উপগ্রহের কক্ষপথ, এর পর্যায়কাল 24 ঘণ্টা।
উপগ্রহের পর্যায়কাল পৃথিবীর আহ্নিক গতির পর্যায়কালের সমান, তাই ভূপৃষ্ঠ থেকে একে স্থির মনে হয়।
কক্ষপথ বিষুবীয় তলে, উচ্চতা প্রায় 36000 km, কক্ষীয় বেগ প্রায় 3.1 kms−1, ঘূর্ণন পশ্চিম থেকে পূর্বে।
যোগাযোগ ও টেলিভিশন সম্প্রচারে ভূ-স্থির উপগ্রহ ব্যবহৃত হয়। -
২০১৬
m ভরের একটি উপগ্রহ R ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে M ভরের একটি গ্রহকে প্রদক্ষিণ করে। একটি পূর্ণ ঘূর্ণনের জন্য প্রয়োজনীয় সময় নিচের কোনটির সমানুপাতিক?
- ক M
- খ m
- গ R3ᐟ2
- ঘ R
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) R3ᐟ2
এখানে, কক্ষপথের ব্যাসার্ধ R, গ্রহের ভর M, উপগ্রহের ভর m
আমরা জানি, T = 2πR3GM
∴ T ∝ R3ᐟ2, অর্থাৎ T2 ∝ R3 (কেপলারের তৃতীয় সূত্র)
T উপগ্রহের ভর m-এর ওপর নির্ভর করে না, আর গ্রহের ভরের সাথে T ∝ 1M। -
২০১৭
যদি কোনো বস্তু ভূমির উপরে তোলা হয়, তবে কোন শক্তির বিপরীতে কাজ করা হলো?
- ক রাসায়নিক শক্তি
- খ মাধ্যাকর্ষণ শক্তি
- গ ঘর্ষণমূলক শক্তি
- ঘ তড়িৎ চৌম্বকীয় শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মাধ্যাকর্ষণ শক্তি
বস্তুকে ভূমির উপরে তুললে মাধ্যাকর্ষণ (অভিকর্ষ) বলের বিপরীতে কাজ করা হয়।
এই কাজ W = mgh বস্তুতে অভিকর্ষজ বিভব শক্তি হিসেবে সঞ্চিত থাকে।
অভিকর্ষ সংরক্ষণশীল বল, তাই এর বিপরীতে কৃত কাজ পথের ওপর নয়, কেবল উচ্চতার পার্থক্যের ওপর নির্ভর করে।
ঘর্ষণ অসংরক্ষণশীল বল, যার বিপরীতে কৃত কাজ তাপে রূপান্তরিত হয়। -
২০১৮
একটি বস্তুর ভর পৃথিবীতে 75 কেজি। চাঁদে বস্তুটির ভর কী হবে?
- ক 70 kg
- খ 280 kg
- গ 14 kg
- ঘ 75 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 75 kg
ভর বস্তুর নিজস্ব ধর্ম (পদার্থের পরিমাণ), স্থানভেদে বদলায় না; তাই চাঁদেও ভর 75 kg।
পরিবর্তিত হয় ওজন W = mg; চাঁদে g প্রায় পৃথিবীর 16, তাই চাঁদে ওজন প্রায় 75 × 9.86 ≈ 122.5 N।
ভর স্কেলার, একক kg; ওজন ভেক্টর বল, একক N। -
২০১৯
মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের একক কোনটি?
- ক m3kg−1g−1
- খ Nm−1kg−1
- গ Nm2kg−2
- ঘ m2kg2g−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) Nm2kg−2
মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের একক Nm2kg−2।
F = Gm1m2d2 থেকে G = Fd2m1m2, তাই একক N × m2kg2 = Nm2kg−2।
একে m3kg−1s−2 আকারেও লেখা যায়; মাত্রা [M−1L3T−2]।
G = 6.673 × 10−11 Nm2kg−2, যা একটি সার্বজনীন ধ্রুবক। -
২০২০
1 কিলোওয়াট ঘণ্টা সমান কত জুল?
- ক 1000 J
- খ 3600 J
- গ 600 J
- ঘ 36000000 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 36000000 J
এখানে, 1 kW = 1000 W, 1 h = 3600 s
আমরা জানি, শক্তি = ক্ষমতা × সময়
∴ 1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 106 J = 36000000 J
kWh হলো বাণিজ্যিক তড়িৎ শক্তির একক (1 ইউনিট)।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।