ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৪০/১৮০
-
২৭৮১
টর্কের একক হচ্ছে—
- ক N−1m
- খ Nm−2
- গ Nm
- ঘ Nm−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) Nm
টর্কের একক Nm (নিউটন মিটার), কারণ τ = rF sinθ অর্থাৎ বল × লম্ব দূরত্ব।
টর্কের মাত্রা ML2T−2, যা কাজের মাত্রার সমান, তবে টর্ক ভেক্টর রাশি (τ = r × F) আর কাজ স্কেলার রাশি।
টর্ককে জুল না লিখে Nm লেখা হয়; কৌণিক সরণসহ কাজ W = τθ হলে তখন একক J। -
২৭৮২
কৌণিক ভরবেগের একক কোনটি?
- ক kgm2s−2
- খ kgms−2
- গ kgms−1
- ঘ kgm2s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) kgm2s−1
কৌণিক ভরবেগের একক kgm2s−1।
আমরা জানি, L = mvr
∴ L-এর একক = kg × ms−1 × m = kgm2s−1 (একে Js-ও লেখা যায়)
kgms−1 রৈখিক ভরবেগের একক, kgms−2 (= N) বলের একক এবং kgm2s−2 (= J বা Nm) কাজ বা টর্কের একক। -
২৭৮৩
কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার—
- ক বলের সমান
- খ কৌণিক ত্বরণের সমান
- গ টর্কের সমান
- ঘ জড়তার ভ্রামকের সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) টর্কের সমান
কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার টর্কের সমান: τ = dLdt।
এটি ঘূর্ণন গতির জন্য নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র, যেমন রৈখিক গতিতে F = dpdt।
স্থির জড়তার ভ্রামকের জন্য τ = I(dωdt) = Iα।
বাহ্যিক টর্ক শূন্য হলে dLdt = 0, অর্থাৎ কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে। -
২৭৮৪
কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার—
- ক কৌণিক ত্বরণের সমান
- খ বলের সমান
- গ টর্কের সমান
- ঘ জড়তার ভ্রামকের সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) টর্কের সমান
কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার টর্কের সমান: τ = dLdt।
এটি ঘূর্ণন গতির জন্য নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র, যেমন রৈখিক গতিতে F = dpdt।
স্থির জড়তার ভ্রামকের জন্য τ = I(dωdt) = Iα।
বাহ্যিক টর্ক শূন্য হলে dLdt = 0, অর্থাৎ কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে। -
২৭৮৫
কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার—
- ক বলের সমান
- খ জড়তার ভ্রামকের সমান
- গ কৌণিক ত্বরণের সমান
- ঘ টর্কের সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) টর্কের সমান
কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার টর্কের সমান: τ = dLdt।
এটি ঘূর্ণন গতির জন্য নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র, যেমন রৈখিক গতিতে F = dpdt।
স্থির জড়তার ভ্রামকের জন্য τ = I(dωdt) = Iα।
বাহ্যিক টর্ক শূন্য হলে dLdt = 0, অর্থাৎ কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে। -
২৭৮৬
কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃত কাজ—
- ক শূন্য
- খ ধনাত্মক
- গ ঋণাত্মক
- ঘ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শূন্য
কেন্দ্রমুখী বল সবসময় বৃত্তের কেন্দ্রের দিকে ক্রিয়া করে, আর বস্তুর ক্ষুদ্র সরণ হয় স্পর্শক বরাবর; তাই বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ θ = 90°।
আমরা জানি, W = Fs cosθ
∴ W = Fs cos90° = 0
এজন্য সুষম বৃত্তাকার গতিতে বস্তুর দ্রুতি ও গতিশক্তি অপরিবর্তিত থাকে; কেন্দ্রমুখী বল কেবল বেগের দিক বদলায়। -
২৭৮৭
K স্প্রিং ধ্রুবকবিশিষ্ট কোনো স্প্রিং-এর মুক্ত প্রান্তের x পরিমাণ সরণ ঘটলে সঞ্চিত বিভব শক্তি—
- ক W = Kx2
- খ W = 12Kx2
- গ W = Kx
- ঘ W = −12Kx
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) W = 12Kx2
এখানে, স্প্রিং ধ্রুবক K, সরণ x; স্প্রিং-এর প্রত্যানয়ক বল F = −Kx
আমরা জানি, স্প্রিংকে x পরিমাণ প্রসারিত বা সংকুচিত করতে প্রত্যানয়ক বলের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়: W = ∫ Kx dx (সীমা 0 থেকে x)
∴ W = (12)Kx2; এই কাজই স্প্রিং-এ বিভবশক্তি হিসেবে সঞ্চিত থাকে
বিভবশক্তি সরণের বর্গের সমানুপাতিক, তাই প্রসারণ বা সংকোচন উভয় ক্ষেত্রেই এটি ধনাত্মক; সরণ দ্বিগুণ করলে সঞ্চিত শক্তি চারগুণ হয়। -
২৭৮৮
2 kg ভরের একটি বস্তুর ভরবেগ 2 kg ms−1 হলে গতিশক্তি কত হবে?
- ক 1.5 J
- খ 2 J
- গ 1 J
- ঘ 4 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1 J
এখানে, m = 2 kg, p = 2 kg ms−1
আমরা জানি, Ek = p22m
∴ Ek = 222 × 2 = 44 = 1 J
বিকল্পভাবে, v = pm = 1 ms−1, তাই Ek = 12 × 2 × 12 = 1 J। -
২৭৮৯
কোনো বল দ্বারা কৃত কাজ—
i. বল ও সরণের ডট গুণন
ii. ভর × ত্বরণ
iii. গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও iii
- খ i ও ii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও iii
i. সঠিক: কাজ W = F · s = Fs cosθ, অর্থাৎ বল ও সরণের ডট (স্কেলার) গুণফল।
ii. সঠিক নয়: ভর × ত্বরণ হলো বল (F = ma), কাজ নয়।
iii. সঠিক: কাজ-শক্তি উপপাদ্য অনুযায়ী লব্ধি বল দ্বারা কৃত কাজ গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান, W = (12)mv2 − (12)mv02।
কাজ স্কেলার রাশি, একক জুল (J)। -
২৭৯০
কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃত কাজ—
- ক অসীম
- খ শূন্য
- গ ধনাত্মক
- ঘ ঋণাত্মক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শূন্য
কেন্দ্রমুখী বল সবসময় বৃত্তের কেন্দ্রের দিকে ক্রিয়া করে, আর বস্তুর ক্ষুদ্র সরণ হয় স্পর্শক বরাবর; তাই বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ θ = 90°।
আমরা জানি, W = Fs cosθ
∴ W = Fs cos90° = 0
এজন্য সুষম বৃত্তাকার গতিতে বস্তুর দ্রুতি ও গতিশক্তি অপরিবর্তিত থাকে; কেন্দ্রমুখী বল কেবল বেগের দিক বদলায়। -
২৭৯১
স্প্রিংকে প্রসারিত করলে এর মধ্যে কোন ধরনের শক্তি সঞ্চিত হয়?
- ক বিভবশক্তি
- খ গতিশক্তি
- গ রাসায়নিক শক্তি
- ঘ তাপ শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বিভবশক্তি
স্প্রিংকে প্রসারিত (বা সংকুচিত) করতে প্রত্যানয়ক বলের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়; এই কাজ স্প্রিং-এ স্থিতিস্থাপক বিভবশক্তি হিসেবে সঞ্চিত থাকে।
সঞ্চিত বিভবশক্তি U = (12)kx2, যেখানে k স্প্রিং ধ্রুবক ও x প্রসারণ।
স্প্রিং ছেড়ে দিলে এই বিভবশক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
রাসায়নিক শক্তি থাকে জ্বালানি, খাদ্য বা ব্যাটারিতে; তাপশক্তি অণুর এলোমেলো গতির সাথে সম্পর্কিত। -
২৭৯২
স্প্রিংকে প্রসারিত করলে এর মধ্যে কোন ধরনের শক্তি সঞ্চিত হয়?
- ক তাপশক্তি
- খ রাসায়নিক শক্তি
- গ বিভবশক্তি
- ঘ গতিশক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বিভবশক্তি
স্প্রিংকে প্রসারিত (বা সংকুচিত) করতে প্রত্যানয়ক বলের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়; এই কাজ স্প্রিং-এ স্থিতিস্থাপক বিভবশক্তি হিসেবে সঞ্চিত থাকে।
সঞ্চিত বিভবশক্তি U = (12)kx2, যেখানে k স্প্রিং ধ্রুবক ও x প্রসারণ।
স্প্রিং ছেড়ে দিলে এই বিভবশক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
রাসায়নিক শক্তি থাকে জ্বালানি, খাদ্য বা ব্যাটারিতে; তাপশক্তি অণুর এলোমেলো গতির সাথে সম্পর্কিত। -
২৭৯৩
যদি তিন অবস্থায় সিস্টেমটির অন্তস্থ শক্তি যথাক্রমে UA, UB, UC হয় তবে কোনটি সঠিক?- ক UA = UB = UC
- খ UC = UB > UA
- গ UB < UC = UA
- ঘ UA < UC < UB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) UC = UB > UA
আদর্শ গ্যাসের অন্তস্থ শক্তি কেবল তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে।
চিত্রে B ও C উভয় অবস্থার তাপমাত্রা 80°C, তাই UB = UC।
A থেকে B-তে তাপমাত্রা 20°C থেকে 80°C-এ বাড়ে, তাই UB > UA।
∴ UC = UB > UA -
২৭৯৪
প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া একটি —
- ক স্বতঃস্ফূর্ত প্রক্রিয়া
- খ দ্রুত প্রক্রিয়া
- গ একমুখী প্রক্রিয়া
- ঘ ধীর প্রক্রিয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ধীর প্রক্রিয়া
প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া অত্যন্ত ধীরে ধীরে সংঘটিত হয়, যাতে প্রতিটি মুহূর্তে সিস্টেম পরিবেশের সাথে তাপীয় ও যান্ত্রিক সাম্যাবস্থায় থাকে এবং প্রক্রিয়াটিকে বিপরীত দিকে চালিয়ে সিস্টেম ও পরিবেশকে প্রাথমিক অবস্থায় ফিরিয়ে আনা যায়। স্বতঃস্ফূর্ত, দ্রুত ও একমুখী হওয়া অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য। -
২৭৯৫
কার্নো চক্রের চতুর্থ ধাপে কী ঘটে?
- ক সমোষ্ণ প্রসারণ
- খ সমোষ্ণ সংকোচন
- গ রুদ্ধতাপীয় সংকোচন
- ঘ রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) রুদ্ধতাপীয় সংকোচন
কার্নো চক্রের চারটি ধাপ হলো:
১ম ধাপ — সমোষ্ণ প্রসারণ (উৎস থেকে তাপ গ্রহণ)
২য় ধাপ — রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ
৩য় ধাপ — সমোষ্ণ সংকোচন (তাপগ্রাহকে তাপ বর্জন)
৪র্থ ধাপ — রুদ্ধতাপীয় সংকোচন (কার্যনির্বাহক বস্তু প্রাথমিক অবস্থায় ফিরে আসে)
∴ চতুর্থ ধাপে রুদ্ধতাপীয় সংকোচন ঘটে। -
২৭৯৬
তিনটি সিস্টেম তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকলে তাদের নিচের কোন রাশিটি একই হবে?
- ক বিভবশক্তি
- খ অন্তঃস্থ শক্তি
- গ ভর
- ঘ তাপমাত্রা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তাপমাত্রা
তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র অনুযায়ী তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকা সিস্টেমগুলোর তাপমাত্রা পরস্পর সমান হয়। ভর, অন্তঃস্থ শক্তি বা বিভবশক্তি ভিন্ন ভিন্ন হতে পারে, কিন্তু তাপমাত্রা একই থাকে। -
২৭৯৭
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে কোনটি সঠিক?
- ক dS = 0
- খ dV = 0
- গ dQ ≠ 0
- ঘ dW = dU
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) dS = 0
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় সিস্টেম ও পরিবেশের মধ্যে তাপের আদান-প্রদান হয় না, অর্থাৎ dQ = 0।
আমরা জানি,
dS = dQT = 0
∴ (প্রত্যাবর্তী) রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় এনট্রপির পরিবর্তন শূন্য।
আবার প্রথম সূত্র dQ = dU + dW থেকে dW = −dU (dW = dU নয়), এবং রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় আয়তন পরিবর্তিত হয় (dV ≠ 0)। -
২৭৯৮
নিচের কোন প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে dQ = dW হবে?
- ক সমচাপ
- খ সমোষ্ণ
- গ রুদ্ধতাপীয়
- ঘ সমআয়তন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সমোষ্ণ
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র: dQ = dU + dW।
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা স্থির থাকে বলে আদর্শ গ্যাসের অন্তস্থ শক্তির পরিবর্তন dU = 0।
∴ dQ = dW -
২৭৯৯
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র কোন দুটির মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে?
- ক তাপ ও কাজ
- খ কাজ ও ক্ষমতা
- গ তাপ ও বল
- ঘ বল ও শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) তাপ ও কাজ
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র (dQ = dU + dW) সিস্টেমে সরবরাহকৃত তাপ ও সিস্টেম কর্তৃক সম্পাদিত কাজের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে; এটি শক্তির নিত্যতা সূত্রের তাপগতীয় রূপ। -
২৮০০
নিম্নলিখিত উদ্দীপকের আলোকে ৩৯নং ও ৪০নং প্রশ্নের উত্তর দাও :
বায়ু মাধ্যমবিশিষ্ট কোনো ধারকের সমতল পাত দুটির প্রত্যেকের ক্ষেত্রফল 12 cm2 এবং তারা পরস্পর হতে 2 mm দূরে অবস্থিত। ধারকটিকে 2 μC আধানে আহিত করা হলে পাতদ্বয়ের বিভব পার্থক্য হয় 4 mV। এক ছাত্র ধারকটির প্রত্যেকটি পাতকে সমদ্বিখণ্ডিত করে 0.5 mm ব্যবধানবিশিষ্ট দুটি ধারক বানিয়ে তাদের পরস্পর শ্রেণিতে যুক্ত করল।
প্রত্যেক ধারকের পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী স্থানের প্রাবল্য কত?- ক 8 × 10−6 NC−1
- খ 8 × 10−3 NC−1
- গ 2 × 10−3 NC−1
- ঘ 2 NC−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2 NC−1
এখানে,
বিভব পার্থক্য, V = 4 mV = 4 × 10−3 V
পাতদ্বয়ের দূরত্ব, d = 2 mm = 2 × 10−3 m
আমরা জানি,
E = Vd
বা, E = 4 × 10−32 × 10−3
∴ E = 2 NC−1
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।