ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১১০/১৮০
-
২১৮১
নিচের কোনটি সবচেয়ে শক্তিশালী বন্ধন?
- ক আয়নিক
- খ ভ্যানডার ওয়ালস
- গ সমযোজী
- ঘ ধাতব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) আয়নিক
প্রদত্ত বন্ধনগুলোর মধ্যে আয়নিক বন্ধন সবচেয়ে শক্তিশালী; বিপরীত আধানযুক্ত আয়নের তীব্র তড়িৎ আকর্ষণে এটি গঠিত হয় (যেমন NaCl)।
সমযোজী বন্ধনে পরমাণুগুলো ইলেকট্রন ভাগাভাগি করে (যেমন হীরা, সিলিকন), এটিও অত্যন্ত শক্তিশালী।
ধাতব বন্ধনে ধনাত্মক আয়ন মুক্ত ইলেকট্রন মেঘে আবদ্ধ থাকে (যেমন তামা); এর শক্তি আয়নিক ও সমযোজীর চেয়ে কম।
ভ্যান ডার ওয়ালস বন্ধন সবচেয়ে দুর্বল এবং সকল অণুতে বিদ্যমান। -
২১৮২
পয়সনের অনুপাতের ক্ষেত্রে—
i. পার্শ্বীয় প্রসারণ অপরিবর্তিত থাকে
ii. এর মান −1-এর চেয়ে কম হতে পারে না
iii. এর মান +12-এর চেয়ে বেশি হতে পারে না
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ii ও iii
i. সঠিক নয়: দৈর্ঘ্য বরাবর টানলে দৈর্ঘ্য বাড়ে আর পার্শ্বীয় মাত্রা (ব্যাস) কমে; পার্শ্ব বিকৃতি থাকে বলেই পয়সনের অনুপাত সংজ্ঞায়িত হয়।
ii. সঠিক: তাত্ত্বিকভাবে পয়সনের অনুপাতের মান −1 এর চেয়ে কম হতে পারে না।
iii. সঠিক: এর মান +12 এর চেয়ে বেশি হতে পারে না; +12 মানে আয়তন অপরিবর্তিত (অসংনম্য পদার্থ, যেমন রাবার প্রায় 0.5)।
তাই ii ও iii সঠিক। -
২১৮৩
স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে একক ক্ষেত্রফলের উপর প্রযুক্ত বল তিনগুণ করলে বিকৃতি কীরূপ হবে?
- ক দুই তৃতীয়াংশ
- খ অর্ধেক
- গ দ্বিগুণ
- ঘ তিনগুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তিনগুণ
একক ক্ষেত্রফলের উপর প্রযুক্ত বল হলো পীড়ন; হুকের সূত্র অনুযায়ী স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে পীড়ন ∝ বিকৃতি।
পীড়ন/বিকৃতি = স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক (ধ্রুবক), তাই পীড়ন তিনগুণ করলে বিকৃতিও তিনগুণ হবে।
স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক শুধু উপাদানের উপর নির্ভর করে, প্রযুক্ত বলের উপর নয়। -
২১৮৪
0.1 kg ভরের একটি বস্তুকে 0.2 m দৈর্ঘ্যবিশিষ্ট তারে বেঁধে বৃত্তাকার পথে ঘুরানো হচ্ছে। তারের প্রস্থচ্ছেদ ক্ষেত্রফল 10−8 m2 এবং অসহপীড়ন 3.2 × 109 Nm−2 হলে বস্তুর সর্বোচ্চ কৌণিক বেগ কত?
- ক 120 rads−1
- খ 80 rads−1
- গ 40 rads−1
- ঘ 20 rads−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 40 rads−1
এখানে, m = 0.1 kg, r = 0.2 m, A = 10−8 m2, অসহ পীড়ন S = 3.2 × 109 Nm−2
আমরা জানি, সর্বোচ্চ টান T = SA এবং কেন্দ্রমুখী বল T = mω2r
∴ T = 3.2 × 109 × 10−8 = 32 N
∴ ω = Tmr = 320.1 × 0.2 = 1600 = 40 rads−1 -
২১৮৫
স্থিতিস্থাপক বিভব শক্তি হলো—
- ক (12)YAlL2
- খ (12)YAl2L
- গ (12)YALl2
- ঘ (12)YAl2L2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) (12)YAl2L
তারে সঞ্চিত স্থিতিস্থাপক বিভবশক্তি W = (12)Fl।
আমরা জানি, Y = FLAl বা, F = YAlL; বসালে W = (12)YAlL × l = (12)YAl2L
এখানে Y ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, A প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, L আদি দৈর্ঘ্য, l দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি।
একক আয়তনে শক্তি = 12 × পীড়ন × বিকৃতি = (12)Y(lL)2। -
২১৮৬
পয়সনের অনুপাত—
i. কেবল কঠিন পদার্থেরই বৈশিষ্ট্য
ii. পীড়ন ও বিকৃতির অনুপাত
iii. এর তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ মান +12 এবং সর্বনিম্ন মান −1
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও iii
i. সঠিক: পয়সনের অনুপাত দৈর্ঘ্য ও পার্শ্ব বিকৃতির সম্পর্ক; নির্দিষ্ট আকার ও দৈর্ঘ্য শুধু কঠিনের থাকে, তাই এটি কঠিন পদার্থের বৈশিষ্ট্য।
ii. সঠিক নয়: এটি পার্শ্ব বিকৃতি ও দৈর্ঘ্য বিকৃতির অনুপাত, σ = ΔrrΔLL; পীড়ন ও বিকৃতির অনুপাত হলো স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক।
iii. সঠিক: তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ মান +12 ও সর্বনিম্ন মান −1।
তাই i ও iii সঠিক। -
২১৮৭
1500 kg ভরের একটি বস্তু কোনো তারের এক প্রান্তে ঝুলানো আছে। তারটির অসহ পীড়ন 3 × 108 Nm−2 হলে তারের ব্যাসার্ধ কত?
- ক 1.38 × 10−3 m
- খ 3.24 × 10−3 m
- গ 3.94 × 10−3 m
- ঘ 4.19 × 10−3 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3.94 × 10−3 m
এখানে, m = 1500 kg, অসহ পীড়ন S = 3 × 108 Nm−2, g = 9.8 ms−2
আমরা জানি, S = mgπr2 বা, r = mgπS
∴ r = 1500 × 9.83.1416 × 3 × 108 = 1.56 × 10−5 ≈ 3.94 × 10−3 m -
২১৮৮
ইয়ংয়ের গুণাঙ্কের মাত্রা সমীকরণ হচ্ছে—
- ক MLT−2
- খ ML−1T−2
- গ ML2T
- ঘ MLT2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ML−1T−2
ইয়ং-এর গুণাঙ্ক = পীড়ন/বিকৃতি; বিকৃতি মাত্রাহীন।
∴ মাত্রা = বলক্ষেত্রফল = MLT−2L2 = [ML−1T−2]
একক Nm−2 বা Pa; চাপ, পীড়ন, আয়তন গুণাঙ্ক ও দৃঢ়তার গুণাঙ্কের মাত্রাও একই।
[MLT−2] হলো বলের মাত্রা। -
২১৮৯
পয়সনের অনুপাতের সমীকরণ নিচের কোনটি?
- ক σ = dDLl
- খ σ = dLlD
- গ σ = dlLD
- ঘ σ = LDdl
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) σ = dLlD
ধরি, তারের আদি দৈর্ঘ্য L, দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি l, আদি ব্যাস D, ব্যাস হ্রাস d।
আমরা জানি, σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি = dDlL
∴ σ = dLlD
পয়সনের অনুপাত দুটি বিকৃতির অনুপাত, তাই এটি এককহীন ও মাত্রাহীন। -
২১৯০
0.628 m দৈর্ঘ্য ও 1 mm2 প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল-বিশিষ্ট একটি তারের প্রান্তে 20 kg ভর ঝুলালে তারটি 1 mm প্রসারিত হয়। (g = 9.8 ms−2)। তারটির ইয়ংয়ের গুণাঙ্কের মান কত?
- ক 2.23 × 1011 Nm−2
- খ 12.23 × 1011 Nm−2
- গ 1.23 × 1011 Nm−2
- ঘ 3.9 × 1012 Nm−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.23 × 1011 Nm−2
এখানে, L = 0.628 m, A = 1 mm2 = 10−6 m2, m = 20 kg, l = 1 mm = 10−3 m, g = 9.8 ms−2
আমরা জানি, Y = FLAl = mgLAl
∴ Y = 20 × 9.8 × 0.62810−6 × 10−3 = 123.08810−9 ≈ 1.23 × 1011 Nm−2 -
২১৯১
পয়সনের অনুপাতের—
i. একক নেই
ii. মান −1 ও 0.5-এর মধ্যে
iii. মান নির্দিষ্ট উপাদানের জন্য নির্দিষ্ট
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
i. সঠিক: পয়সনের অনুপাত দুটি বিকৃতির অনুপাত, তাই এর একক নেই।
ii. সঠিক: তাত্ত্বিকভাবে এর মান −1 ও 0.5 এর মধ্যে; বাস্তবে প্রায় সব পদার্থের জন্য 0 থেকে 0.5।
iii. সঠিক: এটি উপাদানের বৈশিষ্ট্যসূচক ধ্রুবক; নির্দিষ্ট উপাদানের জন্য মান নির্দিষ্ট (যেমন ইস্পাত প্রায় 0.29)।
তাই i, ii ও iii তিনটিই সঠিক। -
২১৯২
1m দৈর্ঘ্য ও 1 mm2 প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একটি ইস্পাতের তারের দৈর্ঘ্য 10% বৃদ্ধি করতে প্রযুক্ত বল নিচের কোনটি? [Y = 2 × 1011 Nm−2]
- ক 2 × 104 N
- খ 2 × 105 N
- গ 2 × 106 N
- ঘ 2 × 107 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 × 104 N
এখানে, L = 1 m, A = 1 mm2 = 10−6 m2, দৈর্ঘ্য বিকৃতি lL = 10% = 0.1, Y = 2 × 1011 Nm−2
আমরা জানি, F = YA(lL)
∴ F = 2 × 1011 × 10−6 × 0.1 = 2 × 104 N -
২১৯৩
বিকৃতি বনাম পীড়ন লেখচিত্রের ঢাল কী নির্দেশ করে?
- ক স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক
- খ পয়সনের অনুপাত
- গ মোট কৃত কাজ
- ঘ একক আয়তনে বিভবশক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক
পীড়ন (উল্লম্ব অক্ষ) বনাম বিকৃতি (অনুভূমিক অক্ষ) লেখচিত্রের সরলরৈখিক অংশের ঢাল = পীড়ন/বিকৃতি = স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক।
দৈর্ঘ্য পীড়ন ও দৈর্ঘ্য বিকৃতির ক্ষেত্রে এই ঢালই ইয়ং-এর গুণাঙ্ক; ঢাল যত বেশি, উপাদান তত বেশি স্থিতিস্থাপক।
লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল = 12 × পীড়ন × বিকৃতি = একক আয়তনে সঞ্চিত বিভবশক্তি (একক আয়তনে কৃতকাজ)। -
২১৯৪
স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে আকার পীড়ন ও আকার বিকৃতির অনুপাত হচ্ছে—
- ক ইয়ংয়ের গুণাঙ্ক
- খ আয়তন গুণাঙ্ক
- গ পয়সনের অনুপাত
- ঘ দৃঢ়তার গুণাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) দৃঢ়তার গুণাঙ্ক
আকার পীড়ন (কৃন্তন পীড়ন) ও আকার বিকৃতির (কৃন্তন কোণ θ) অনুপাতকে দৃঢ়তার গুণাঙ্ক বলে: η = FAθ।
দৃঢ়তার গুণাঙ্কের একক Nm−2, মাত্রা [ML−1T−2]; এটি কেবল কঠিনের থাকে।
দৈর্ঘ্য পীড়ন/দৈর্ঘ্য বিকৃতি = ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, আয়তন পীড়ন/আয়তন বিকৃতি = আয়তন গুণাঙ্ক।
পয়সনের অনুপাত = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি। -
২১৯৫
নিচের কোন পদার্থের ইয়ংয়ের গুণাঙ্ক সবচেয়ে বেশি?
- ক তামা
- খ প্লাস্টিক
- গ ইস্পাত
- ঘ সোনা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ইস্পাত
প্রদত্তগুলোর মধ্যে ইস্পাতের ইয়ং-এর গুণাঙ্ক সবচেয়ে বেশি, প্রায় 2 × 1011 Nm−2।
তামা ≈ 1.1 থেকে 1.2 × 1011 Nm−2, সোনা ≈ 7.9 × 1010 Nm−2, প্লাস্টিক ≈ 109 Nm−2 ক্রমের (সবচেয়ে কম)।
এজন্য সেতু, রেললাইন ও ভবনের কাঠামোতে ইস্পাত ব্যবহার করা হয়। -
২১৯৬
স্থিতিস্থাপক বস্তুকে যখন সংকুচিত করা হয় তখন তার মোট সঞ্চিত শক্তির রাশিমালা কোনটি?
- ক (12)YAl2L2
- খ (12)YAl2L
- গ (12)YAlL2
- ঘ (12)YAlL
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) (12)YAl2L
সংকোচন বা প্রসারণ যাই হোক, স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে সঞ্চিত শক্তি W = (12)Fl।
আমরা জানি, F = YAlL; বসালে W = (12)YAl2L
এখানে l হলো দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন (সংকোচনে দৈর্ঘ্য হ্রাস), L আদি দৈর্ঘ্য, A প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল।
একক আয়তনে সঞ্চিত শক্তি = 12 × পীড়ন × বিকৃতি। -
২১৯৭
শব্দ যখন বায়ু থেকে পানিতে প্রবেশ করে তখন পরিবর্তন হয়—
i. বেগ
ii. কম্পাঙ্ক
iii. তরঙ্গদৈর্ঘ্য
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও iii
i. সঠিক — শব্দের বেগ মাধ্যমের ওপর নির্ভর করে; বায়ুতে ≈ 332 ms−1, পানিতে ≈ 1450 ms−1, তাই পানিতে বেগ বাড়ে।
ii. ভুল — কম্পাঙ্ক উৎসের বৈশিষ্ট্য; এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে গেলে কম্পাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে।
iii. সঠিক — v = fλ এবং f স্থির, তাই λ ∝ v; পানিতে বেগ বেশি বলে তরঙ্গদৈর্ঘ্যও বেশি হয়।
আলোর ক্ষেত্রেও একই নিয়ম: প্রতিসরণে f স্থির, v ও λ বদলায়। -
২১৯৮
লম্বিক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য হলো—
i. মাধ্যমের কণাগুলোর কম্পনের দিক তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সমান্তরাল হয়
ii. মাধ্যমে এর সমবর্তন বা পোলারণ ঘটে না
iii. স্থিতিস্থাপক ধর্মসম্পন্ন মাধ্যমে এ তরঙ্গ সৃষ্টি হয়
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
i. সঠিক — লম্বিক তরঙ্গে কণাগুলো তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সমান্তরালে কাঁপে; ফলে সংকোচন ও প্রসারণ সৃষ্টি হয়।
ii. সঠিক — কম্পন একটিমাত্র দিকে (প্রবাহের দিকে) সীমাবদ্ধ, তাই লম্বিক তরঙ্গের সমবর্তন ঘটে না।
iii. সঠিক — লম্বিক তরঙ্গ সৃষ্টির জন্য মাধ্যমের স্থিতিস্থাপকতা ও জড়তা দরকার; কঠিন, তরল ও বায়বীয় সব মাধ্যমেই এটি চলে।
উদাহরণ: বায়ুতে শব্দ তরঙ্গ, স্প্রিং-এর দৈর্ঘ্য বরাবর কম্পন। -
২১৯৯
আড় তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য হলো—
i. মাধ্যমের কণাগুলোর কম্পনের দিক তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সমান্তরাল হয়
ii. তরঙ্গ প্রবাহে মাধ্যমে তরঙ্গ শীর্ষ ও তরঙ্গ পাদ সৃষ্টি হয়
iii. মাধ্যমে এর সমবর্তন বা পোলারণ ঘটে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ii ও iii
i. ভুল — আড় তরঙ্গে কণাগুলো তরঙ্গ প্রবাহের দিকের লম্ব বরাবর কাঁপে (সমান্তরাল হয় লম্বিক তরঙ্গে)।
ii. সঠিক — আড় তরঙ্গে তরঙ্গশীর্ষ (crest) ও তরঙ্গপাদ (trough) সৃষ্টি হয়; লম্বিক তরঙ্গে হয় সংকোচন ও প্রসারণ।
iii. সঠিক — কম্পনের দিককে একটি তলে সীমাবদ্ধ করা যায় বলে আড় তরঙ্গের সমবর্তন ঘটে।
উদাহরণ: টানা তারের তরঙ্গ, আলোসহ সব তড়িৎচৌম্বক তরঙ্গ। -
২২০০
আড় তরঙ্গ চেনা যাবে নিচের কোন বৈশিষ্ট্যের দ্বারা?
- ক প্রতিফলন
- খ ব্যতিচার
- গ সমবর্তন
- ঘ অপবর্তন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সমবর্তন
সমবর্তন (পোলারণ) কেবল আড় তরঙ্গেই ঘটে, তাই এ বৈশিষ্ট্য দিয়ে আড় তরঙ্গ চেনা যায়।
আলোর সমবর্তন প্রমাণ করে যে আলো আড় তরঙ্গ।
প্রতিফলন, ব্যতিচার ও অপবর্তন আড় ও লম্বিক উভয় তরঙ্গেই ঘটে — এগুলো শুধু তরঙ্গধর্ম প্রমাণ করে, তরঙ্গের প্রকৃতি নয়।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।