ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১৭২১
5 kg ভর ও 0.25 m ব্যাসার্ধের একটি বেলন 50 rad s−1 কৌণিক বেগে গড়াতে থাকলে তার গতিশক্তি কত হবে?
- ক 0.078 J
- খ 390.63 J
- গ 0.73 J
- ঘ 585.94 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 585.94 J
এখানে, M = 5 kg, r = 0.25 m, ω = 50 rad s−1, v = ωr = 12.5 ms−1, নিরেট বেলনের I = (12)Mr2
আমরা জানি, গড়ানো বস্তুর মোট গতিশক্তি E = (12)Mv2 + (12)Iω2
∴ E = 12 × 5 × 12.52 + 12 × 12 × 5 × 0.252 × 502 = 390.63 + 195.31 = 585.94 J
গড়ানো নিরেট বেলনের মোট গতিশক্তি (34)Mv2; এর 23 অংশ চলন ও 13 অংশ ঘূর্ণন গতিশক্তি। -
১৭২২
5 kg ভরের একটি বস্তু 10 ms−1 বেগে চলছে। বস্তুটিকে 20 সেকেন্ডে থামাতে হলে কত বল প্রয়োগ করতে হবে?
- ক 5 N
- খ 400 N
- গ 2.5 N
- ঘ 25 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2.5 N
এখানে, m = 5 kg, u = 10 ms−1, v = 0, t = 20 s
আমরা জানি, F = m(v − u)t
∴ F = 5 × (0 − 10)20 = −2.5 N
ঋণাত্মক চিহ্ন বোঝায় বলটি গতির বিপরীতে; বলের মান 2.5 N। -
১৭২৩
বলের ঘাতের একক কোনটি?
- ক N
- খ kgm
- গ kgms−1
- ঘ J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) kgms−1
বলের ঘাত J = Ft, তাই একক Ns = kgms−2 × s = kgms−1।
বলের ঘাত ভরবেগের পরিবর্তনের সমান, তাই ঘাত ও ভরবেগের একক ও মাত্রা [MLT−1] অভিন্ন।
N হলো বলের একক, J হলো কাজ বা শক্তির একক, kgm কোনো প্রচলিত রাশির একক নয়। -
১৭২৪
লিফটে দণ্ডায়মান একজন ব্যক্তির অতিভারহীনতা পরিলক্ষিত হয় যখন লিফটের ত্বরণ, a
- ক a = g
- খ a < g
- গ a > g
- ঘ a ≤ g
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) a > g
লিফটের নিম্নমুখী ত্বরণ a > g হলে অতিভারহীনতা দেখা যায়।
লিফট a ত্বরণে নিচে নামলে মেঝের প্রতিক্রিয়া বল (আপাত ওজন) R = m(g − a)।
a = g হলে R = 0, এটি ওজনহীনতা; a > g হলে R ঋণাত্মক, অর্থাৎ ব্যক্তি মেঝে ছেড়ে লিফটের ছাদের দিকে চাপ দেন — এটিই অতিভারহীনতা।
a < g হলে আপাত ওজন কমে কিন্তু শূন্য হয় না। -
১৭২৫
নিচের কোন লেখচিত্রটি গতিশীল কণার গতিশক্তি ও ভরবেগ P-এর পরিবর্তন নির্দেশ করে?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ)
গতিশক্তি ও ভরবেগের সম্পর্ক Ek = p22m, তাই Ek = p2m।
অর্থাৎ Ek ∝ p ∝ 11P; Ek বনাম 1P লেখচিত্র একটি আয়তাকার পরাবৃত্ত (হাইপারবোলা), যা অক্ষদ্বয়ের দিকে ক্রমশ বেঁকে যায়।
Ek বনাম P লেখচিত্র হতো মূলবিন্দুগামী সরলরেখা; Ek বনাম P লেখচিত্র হতো পরাবৃত্ত।
একই গতিশক্তিতে ভারী বস্তুর ভরবেগ বেশি: p = 2mEk। -
১৭২৬
এক ব্যক্তি প্লেনের মধ্যে একটি স্প্রিং তুলা যন্ত্রের সাহায্যে একটা বস্তুর ওজন পরিমাপ করছেন। এরোপ্লেনটা স্থির অবস্থা থেকে খাড়া ওপরের দিকে ক্রমাগত উঠতে থাকলে স্প্রিং তুলা যন্ত্রের পাঠের কীরূপ পরিবর্তন হবে?
- ক ক্রমশ বৃদ্ধি পাবে
- খ ক্রমশ হ্রাস পাবে
- গ প্রথমে বৃদ্ধি পাবে এবং তারপর হ্রাস পাবে
- ঘ অপরিবর্তিত থাকবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্রথমে বৃদ্ধি পাবে এবং তারপর হ্রাস পাবে
স্প্রিং তুলার পাঠ প্রথমে বৃদ্ধি পাবে এবং তারপর হ্রাস পাবে।
স্থির অবস্থা থেকে উঠতে শুরু করলে প্লেনের ঊর্ধ্বমুখী ত্বরণ a থাকে, তখন পাঠ R = m(g + a) > mg, অর্থাৎ পাঠ বাড়ে।
এরপর প্লেন সমবেগে উঠতে থাকলে a = 0, পাঠ কমে আবার mg হয়; তাছাড়া উচ্চতা বাড়লে g কমে বলে পাঠ আরও কিছুটা হ্রাস পায়।
স্প্রিং তুলা আপাত ওজন (প্রতিক্রিয়া বল) মাপে। -
১৭২৭
সাইকেলের বেগ এবং চাকার ঘর্ষণের মধ্যবর্তী কোণ কত?
- ক 0°
- খ 90°
- গ 180°
- ঘ 360°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 180°
সামনের চাকার ঘর্ষণ বল ও সাইকেলের বেগের মধ্যবর্তী কোণ 180°।
সামনের চাকা প্যাডেলের টর্ক পায় না, মাটির সাথে গড়ায়; এর ওপর ঘর্ষণ বল গতির বিপরীতে (পেছনের দিকে) ক্রিয়া করে।
পেছনের (চালক) চাকা মাটিকে পেছনে ঠেলে, তাই তার ওপর ঘর্ষণ বল সামনের দিকে, অর্থাৎ বেগের সাথে 0° কোণে ক্রিয়া করে।
এই সামনের দিকের ঘর্ষণই সাইকেলকে এগিয়ে নেয়। -
১৭২৮
2400 J গতিশক্তিবিশিষ্ট একটি চাকা প্রতি মিনিটে 602 বার ঘুরে। চাকাটির জড়তার ভ্রামক কত?
- ক 0.605 kgm2
- খ 0.828 kgm2
- গ 1.21 kgm2
- ঘ 76.14 kgm2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.21 kgm2
এখানে, E = 2400 J, N = 602 rpm, ω = 2πN60 = 2π × 60260 = 63.04 rad s−1
আমরা জানি, E = (12)Iω2, তাই I = 2Eω2
∴ I = 2 × 2400(63.04)2 = 48003974.2 = 1.21 kgm2
ঘূর্ণন গতিশক্তি কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক। -
১৭২৯
সমকৌণিক বেগে আবর্তনরত কোনো দৃঢ় বস্তুর গতিশক্তি ও জড়তার ভ্রামকের অনুপাত—
- ক কৌণিক বেগের সমানুপাতিক
- খ কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক
- গ রৈখিক বেগের সমানুপাতিক
- ঘ রৈখিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক
ঘূর্ণন গতিশক্তি E = (12)Iω2, তাই EI = ω22।
অর্থাৎ গতিশক্তি ও জড়তার ভ্রামকের অনুপাত কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক।
রৈখিক গতির সাথে তুলনা: E = (12)mv2, সেখানে Em = v22; ঘূর্ণন গতিতে ভরের ভূমিকা পালন করে জড়তার ভ্রামক I এবং বেগের ভূমিকা পালন করে ω।
কৌণিক ভরবেগ L = Iω, তাই E = L22I। -
১৭৩০
দুটি সমান ভরের বস্তুর মধ্যে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ ঘটলে—
i. সংঘর্ষের পূর্বের ও পরের মোট ভরবেগ একই থাকবে
ii. সংঘর্ষের পূর্বের ও পরের মোট গতিশক্তি একই থাকবে
iii. সংঘর্ষের পর বস্তুদ্বয় বেগ বিনিময় করবে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
i. সঠিক — যেকোনো সংঘর্ষে বাহ্যিক বল না থাকলে মোট রৈখিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে।
ii. সঠিক — স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সংজ্ঞা অনুযায়ী মোট গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে।
iii. সঠিক — একমাত্রিক স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে v1 = (m1 − m2)u1 + 2m2u2m1 + m2; m1 = m2 হলে v1 = u2 এবং v2 = u1, অর্থাৎ বস্তুদ্বয় বেগ বিনিময় করে।
স্থির বস্তুকে সমান ভরের বস্তু সোজাসুজি ধাক্কা দিলে প্রথমটি থেমে যায়, দ্বিতীয়টি প্রথমটির বেগ নিয়ে চলে। -
১৭৩১
একটি ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের চারদিকে 5.2 × 10−11 m ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার পথে 2.18 × 106 ms−1 বেগে প্রদক্ষিণ করছে। ইলেকট্রনের ভর 9.1 × 10−31 kg হলে কেন্দ্রমুখী বলের মান কত?
- ক 3.82 × 10−8 N
- খ 8.32 × 10−8 N
- গ 3.82 × 10−9 N
- ঘ 8.32 × 10−9 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 8.32 × 10−8 N
এখানে, m = 9.1 × 10−31 kg, v = 2.18 × 106 ms−1, r = 5.2 × 10−11 m
আমরা জানি, কেন্দ্রমুখী বল F = mv2r
∴ F = 9.1 × 10−31 × (2.18 × 106)25.2 × 10−11 ≈ 8.32 × 10−8 N
এ কেন্দ্রমুখী বল জোগায় নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রনের মধ্যকার কুলম্ব আকর্ষণ বল। -
১৭৩২
ঘাত বলের মাত্রা কোনটি?
- ক [MLT−1]
- খ [MLT−2]
- গ [ML2T−2]
- ঘ [MLT−3]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) [MLT−2]
ঘাত বল (impulsive force) হলো অতি অল্প সময়ে ক্রিয়াশীল বৃহৎ মানের বল; এটি একটি বল, তাই মাত্রা [MLT−2]।
বলের ঘাত (impulse) J = Ft এর মাত্রা [MLT−1], যা ভরবেগের মাত্রার সমান।
[ML2T−2] হলো কাজ, শক্তি ও টর্কের মাত্রা; [MLT−3] হলো বলের পরিবর্তনের হারের মাত্রা। -
১৭৩৩

সংঘর্ষের ফলে বস্তুদ্বয় মিলিত হলে মিলিত বেগ কত হবে?- ক 53 ms−1
- খ 73 ms−1
- গ 83 ms−1
- ঘ 103 ms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 53 ms−1
চিত্রে বস্তু দুটি পরস্পরের দিকে চলছে; ডানদিক ধনাত্মক ধরে u2 ঋণাত্মক।
এখানে, m1 = 10 kg, u1 = 15 ms−1, m2 = 20 kg, u2 = −5 ms−1
আমরা জানি, m1u1 + m2u2 = (m1 + m2)v
∴ v = 10 × 15 + 20 × (−5)10 + 20 = 5030 = 53 ms−1
ধনাত্মক মান বোঝায় মিলিত বস্তু প্রথম বস্তুর গতির দিকে (ডানে) চলবে। -
১৭৩৪
AB দণ্ডটি XY-অক্ষের সাপেক্ষে ঘূর্ণনশীল। দণ্ডের মোট দৈর্ঘ্য 2 m এবং মোট ভর 2 kg।

চিত্র ক-এর জড়তার ভ্রামক I1 এবং চিত্র খ-এর জড়তার ভ্রামক I2 হলে, কোনটি সঠিক?- ক I1:I2 = 1:1
- খ I1:I2 = 1:2
- গ I1:I2 = 4:1
- ঘ I1:I2 = 1:4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) I1:I2 = 4:1
চিত্র ক-তে XY অক্ষ দণ্ডের এক প্রান্ত A দিয়ে, চিত্র খ-তে দণ্ডের মধ্যবিন্দু দিয়ে দণ্ডের লম্বভাবে গেছে।
এখানে, M = 2 kg, L = 2 m
আমরা জানি, প্রান্ত সাপেক্ষে I1 = (13)ML2, মধ্যবিন্দু সাপেক্ষে I2 = (112)ML2
∴ I1 = 13 × 2 × 22 = 83 kgm2, I2 = 112 × 2 × 22 = 23 kgm2, I1:I2 = 83:23 = 4:1
সমান্তরাল অক্ষ উপপাদ্যেও I1 = I2 + M(L2)2 = (112)ML2 + (14)ML2 = (13)ML2। -
১৭৩৫
AB দণ্ডটি XY-অক্ষের সাপেক্ষে ঘূর্ণনশীল। দণ্ডের মোট দৈর্ঘ্য 2 m এবং মোট ভর 2 kg।

চিত্র খ-এ চক্রগতির ব্যাসার্ধের মান—- ক 13
- খ 23
- গ 112
- ঘ 34
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 13
চিত্র খ-তে অক্ষটি দণ্ডের মধ্যবিন্দু দিয়ে লম্বভাবে গেছে।
এখানে, M = 2 kg, L = 2 m, I2 = (112)ML2 = 23 kgm2
আমরা জানি, K = IM
∴ K = 23 ÷ 2 = 13 = 13 m ≈ 0.577 m
সাধারণভাবে মধ্যবিন্দু সাপেক্ষে K = L12, প্রান্ত সাপেক্ষে K = L3। -
১৭৩৬
বলের ঘাতের সাথে কোন রাশিটির সাংখ্যিক মান সমান?
- ক কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তন
- খ রৈখিক ভরবেগের পরিবর্তন
- গ জড়তার ভ্রামক
- ঘ টর্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) রৈখিক ভরবেগের পরিবর্তন
বলের ঘাত রৈখিক ভরবেগের পরিবর্তনের সমান: J = Ft = mv − mu।
এটি নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র F = ΔpΔt থেকে আসে; একক Ns = kgms−1।
কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তন হলো টর্ক ও সময়ের গুণফল (কৌণিক ঘাত); টর্ক হলো কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তনের হার।
জড়তার ভ্রামক I = Σmr2, যা ঘূর্ণন গতির জড়তা নির্দেশ করে। -
১৭৩৭
খুব অল্প সময়ের জন্য খুব বড় মানের বল প্রযুক্ত হলে তাকে বলে—
- ক সংসক্তি বল
- খ ঘূর্ণন বল
- গ তড়িৎ বল
- ঘ ঘাত বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ঘাত বল
খুব অল্প সময়ের জন্য খুব বড় মানের যে বল ক্রিয়া করে তাকে ঘাত বল (impulsive force) বলে; যেমন ব্যাট দিয়ে বলে আঘাত, হাতুড়ি দিয়ে পেরেক ঠোকা।
ঘাত বল ও ক্রিয়াকালের গুণফলকে বলের ঘাত বলে, যা ভরবেগের পরিবর্তনের সমান।
সংসক্তি বল হলো একই পদার্থের অণুগুলোর পারস্পরিক আকর্ষণ বল।
তড়িৎ বল হলো আধানের মধ্যকার বল; যে বলের ভ্রামক বস্তুতে ঘূর্ণন ঘটায় তাকে টর্ক বলে। -
১৭৩৮
1500 kg ভরের একটি গাড়ি 400 N ঘর্ষণ বলযুক্ত সোজা রাস্তায় 5 ms−2 সমত্বরণে চলে।
গাড়ির ইঞ্জিন কর্তৃক প্রযুক্ত বল—- ক 0.4 kN
- খ 7.1 kN
- গ 7.5 kN
- ঘ 7.9 kN
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 7.9 kN
এখানে, m = 1500 kg, a = 5 ms−2, ঘর্ষণ বল f = 400 N
আমরা জানি, নিট বল F − f = ma, তাই F = ma + f
∴ F = 1500 × 5 + 400 = 7500 + 400 = 7900 N = 7.9 kN
ইঞ্জিনের বলের একাংশ ঘর্ষণ অতিক্রমে এবং বাকিটা ত্বরণ সৃষ্টিতে ব্যয় হয়। -
১৭৩৯
1500 kg ভরের একটি গাড়ি 400 N ঘর্ষণ বলযুক্ত সোজা রাস্তায় 5 ms−2 সমত্বরণে চলে।
উদ্দীপকের গাড়িটি যদি ত্বরণে না চলে ধ্রুব বেগে চলে তবে ইঞ্জিন কর্তৃক প্রযুক্ত বল বনাম সময় লেখচিত্র হবে—সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক)
ধ্রুব বেগে চললে ত্বরণ শূন্য, তাই নিট বল শূন্য: F − f = 0।
∴ ইঞ্জিনের বল F = ঘর্ষণ বল = 400 N = 0.4 kN, যা সময়ের সাথে অপরিবর্তিত।
তাই F বনাম t লেখচিত্র 0.4 kN মানে সময় অক্ষের সমান্তরাল একটি সরলরেখা।
এটি নিউটনের প্রথম সূত্রের উদাহরণ: নিট বল শূন্য হলে বস্তু সমবেগে চলতে থাকে। -
১৭৪০
রৈখিক বেগ ও কৌণিক বেগের মধ্যে সম্পর্ক হলো—
- ক ω = v × r
- খ v = ω · r
- গ ω = v · r
- ঘ v = ω × r
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) v = ω × r
রৈখিক বেগ ও কৌণিক বেগের ভেক্টর সম্পর্ক v = ω × r; মানে v = ωr sinθ, বৃত্তীয় গতিতে θ = 90° হওয়ায় v = ωr।
v এর দিক ω ও r উভয়ের লম্ব, অর্থাৎ বৃত্তের স্পর্শক বরাবর।
ডট গুণফল স্কেলার রাশি দেয়, তাই ω · r দিয়ে ভেক্টর v প্রকাশ করা যায় না।
একইভাবে রৈখিক ত্বরণের স্পর্শকীয় অংশ a = α × r এবং টর্ক τ = r × F।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।