মেডিকেল ভর্তি ২০০২ — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
মেডিকেল ভর্তি ২০০২ ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ১৯টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১
PV = K, এই সমীকরণটি সাধারণভাবে কোন সূত্রের প্রকাশ?
- ক বয়েলের সূত্র
- খ চার্লসের সূত্র
- গ চাপের সূত্র
- ঘ আদর্শ গ্যাস সমীকরণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বয়েলের সূত্র
বয়েলের সূত্র: স্থির তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন চাপের ব্যস্তানুপাতিক, PV = ধ্রুবক, P1V1 = P2V2; P–V লেখচিত্র সমোষ্ণ রেখা (আয়তাকার পরাবৃত্ত), P–1V লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা।
চার্লসের সূত্র: স্থির চাপে V ∝ T; চাপের সূত্র: স্থির আয়তনে P ∝ T; সম্মিলিতভাবে PVT = ধ্রুবক, আদর্শ গ্যাস সমীকরণ PV = nRT।
R = 8.314 J mol−1 K−1; STP-তে 1 mol গ্যাসের আয়তন 22.4 L। -
২
একটি ক্ষুদ্র গোলাকার বস্তু কোন তরলের মধ্যে দিয়ে প্রান্ত বেগে পড়ছে। বস্তুর ওজন 0.03 N এবং বস্তুর উপর ক্রিয়ারত প্লবতা 0.01 N হলে বস্তুর উপর ক্রিয়ারত সান্দ্র বল হবে-
- ক 0.01 N
- খ 0.02 N
- গ 0.03 N
- ঘ 0.04 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.02 N
এখানে, W = 0.03 N, প্লবতা Fb = 0.01 N
প্রান্ত বেগে ত্বরণ শূন্য, তাই W = Fb + Fv
Fv = W − Fb = 0.03 − 0.01 = 0.02 N -
৩
পয়সনের অনুপাত σ হলে নিম্নের কোনটি সঠিক?
- ক σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি
- খ σ = দৈর্ঘ্য বিকৃতি/পার্শ্ব বিকৃতি
- গ σ = পার্শ্ব বিকৃতি × দৈর্ঘ্য বিকৃতি
- ঘ σ = পার্শ্ব বিকৃতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি
পয়সনের অনুপাত σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি = ΔddΔLL, একটি বিশুদ্ধ সংখ্যা, একক ও মাত্রা নেই; স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে পদার্থের জন্য ধ্রুবক।
তাত্ত্বিক সীমা −1 থেকে 0.5; বাস্তবে সাধারণ পদার্থের জন্য 0 থেকে 0.5 (ইস্পাত ≈ 0.3, রাবার ≈ 0.5, কর্ক ≈ 0)।
দৈর্ঘ্য বাড়লে ব্যাস কমে, তাই কঠোরভাবে σ = −(পার্শ্ব বিকৃতি)/(দৈর্ঘ্য বিকৃতি); সম্পর্ক: Y = 2η(1 + σ) = 3K(1 − 2σ)। -
৪
সেকেন্ড দোলক বলতে বুঝায় -
- ক যে দোলকের দোলনকাল 1 সেকেন্ড
- খ যে দোলকের দোলনকাল 2 সেকেন্ড
- গ যে দোলকের দোলনকাল 3 সেকেন্ড
- ঘ যে দোলকের দোলনকাল 4 সেকেন্ড
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) যে দোলকের দোলনকাল 2 সেকেন্ড
যে সরল দোলকের দোলনকাল 2 s, অর্থাৎ এক প্রান্ত থেকে অপর প্রান্তে যেতে (অর্ধদোলন) 1 s লাগে, তাকে সেকেন্ড দোলক বলে।
T = 2πLg থেকে সেকেন্ড দোলকের কার্যকর দৈর্ঘ্য L = gT24π2 = gπ2 ≈ 0.993 m ≈ 1 m।
g বদলালে (উচ্চতা, অক্ষাংশ, চাঁদ) একই দৈর্ঘ্যের দোলকের T বদলায়; g কমলে T বাড়ে, ঘড়ি ধীরে চলে।
দোলনকাল ববের ভর বা (ক্ষুদ্র) বিস্তারের উপর নির্ভর করে না। -
৫
কোন বস্তুকে অসীম দূরত্বে সরাতে যে কাজ করতে হবে তার সমীকরণ-
- ক W = −GMr
- খ W = GMmr × α
- গ W = GMmr
- ঘ W = GMr
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) W = GMmr
M ভরের বস্তু থেকে r দূরত্বে m ভরের বস্তুর মহাকর্ষীয় বিভব শক্তি U = −GMmr (অসীমে শূন্য ধরে); বস্তুকে অসীমে সরাতে কৃত কাজ W = U_∞ − Ur = 0 − (−GMmr) = GMmr।
এটিই m ভরের বন্ধন শক্তি; মুক্তি বেগের হিসাব: (12)mve2 = GMmR থেকে ve = 2GMR = 2gR ≈ 11.2 km/s।
মহাকর্ষীয় বিভব V = −GMr (একক ভরের বিভব শক্তি), একক J/kg; −GMr বিভবের সমীকরণ, কাজের নয়। -
৬
0° ≤ θ < 90° হলে বলের দ্বারা কৃত কাজ-
- ক ঋণাত্মক হবে
- খ ধনাত্মক হবে
- গ কোনো কাজ হবে না
- ঘ কোনটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ধনাত্মক হবে
কাজ W = F·s = Fs cosθ, θ = বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ; 0° ≤ θ < 90° হলে cosθ > 0, তাই কাজ ধনাত্মক (বলের দ্বারা কাজ, যেমন পড়ন্ত বস্তুর উপর অভিকর্ষের কাজ)।
θ = 90° হলে cosθ = 0, কাজ শূন্য (বৃত্তাকার গতিতে কেন্দ্রমুখী বল, অনুভূমিক তলে হাঁটার সময় ওজন)।
90° < θ ≤ 180° হলে cosθ < 0, ঋণাত্মক কাজ (বলের বিরুদ্ধে কাজ, যেমন ঘর্ষণ বল, উপরে ছোড়া বস্তুর উপর অভিকর্ষ)। -
৭
একটি বস্তুর জড়তার ভ্রামক হলো-
- ক বস্তুর সবগুলো কণার জড়তার ভ্রামকের যোগফল
- খ বস্তুর সবগুলো কণার জড়তার ভ্রামকের গুণফল
- গ বস্তুর কেন্দ্রের কণার জড়তার ভ্রামক
- ঘ বস্তুর উপরিতলের কণার জড়তার ভ্রামকের যোগফল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বস্তুর সবগুলো কণার জড়তার ভ্রামকের যোগফল
কোনো অক্ষের সাপেক্ষে বস্তুর জড়তার ভ্রামক = বস্তুর সবগুলো কণার জড়তার ভ্রামকের যোগফল, I = Σmiri2, প্রতিটি কণার ভর ও অক্ষ থেকে তার লম্ব দূরত্বের বর্গের গুণফলের সমষ্টি; একক kg m2, মাত্রা ML2।
I নির্ভর করে ভর, ভরের বণ্টন ও অক্ষের অবস্থানের উপর; ঘূর্ণন গতিতে ভরের ভূমিকা পালন করে (τ = Iα, L = Iω, K = (12)Iω2)।
চেনা মান: বলয়/ফাঁপা সিলিন্ডার MR2, নিরেট চাকতি/সিলিন্ডার (12)MR2, নিরেট গোলক (25)MR2, পাতলা দণ্ড (কেন্দ্র) ML212; চক্রগতির ব্যাসার্ধ k = IM। -
৮
ঘাতবল বলতে আমরা বুঝি-
- ক বলের মান কম ক্রিয়াকাল বেশি
- খ বলের মান ও ক্রিয়াকাল সমান
- গ বলের মান খুব বেশি ক্রিয়াকাল কম
- ঘ কোনটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বলের মান খুব বেশি ক্রিয়াকাল কম
ঘাত বল (impulsive force): খুব বড় মানের বল যা অতি অল্প সময় ক্রিয়া করে, যেমন ব্যাট দিয়ে বল মারা, হাতুড়ির আঘাত, সংঘর্ষ।
বলের ঘাত J = FΔt = Δp = mv − mu (ভরবেগের পরিবর্তন), ভেক্টর রাশি, একক N s = kg m/s, মাত্রা MLT−1; F–t লেখচিত্রের ক্ষেত্রফল = ঘাত।
একই ভরবেগ পরিবর্তনে ক্রিয়াকাল বাড়ালে বল কমে, ক্যাচ ধরার সময় হাত পিছনে টানা, গাড়ির এয়ারব্যাগ, লাফ দিয়ে হাঁটু ভাঁজ করা এই নীতিতে কাজ করে। -
৯
দৃশ্যমান বর্ণালীর তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের বিস্তৃতি-
- ক 4000 Å - 10000 Å
- খ 3000 Å - 8000 Å
- গ 6000 Å - 10000 Å
- ঘ 4000 Å - 8000 Å
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 4000 Å - 8000 Å
দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য পাল্লা প্রায় 4000 Å থেকে 8000 Å (400–800 nm বা 4 × 10−7 – 8 × 10−7 m), কম্পাঙ্ক প্রায় 3.75 × 1014 – 7.5 × 1014 Hz।
বেগুনি প্রান্ত ≈ 4000 Å (সবচেয়ে কম তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বেশি কম্পাঙ্ক ও শক্তি), লাল প্রান্ত ≈ 7000–8000 Å; ক্রম: বে-নী-আ-স-হ-ক-লা (VIBGYOR)।
4000 Å-এর নিচে অতিবেগুনি, 8000 Å-এর উপরে অবলোহিত; 1 Å = 10−10 m, 1 nm = 10 Å। -
১০
ভর-শক্তির সম্বন্ধটি হলো-
- ক E = mc2
- খ E = mc
- গ E = cm
- ঘ E = mvc2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) E = mc2
আইনস্টাইনের ভর-শক্তি সম্পর্ক E = mc2; ভর ও শক্তি পরস্পর রূপান্তরযোগ্য, m ভর সম্পূর্ণ শক্তিতে রূপান্তরিত হলে E = mc2 শক্তি পাওয়া যায়; c = 3 × 108 m s−1।
1 kg ভর → 9 × 1016 J; 1 u (1.66 × 10−27 kg) → 931 MeV, তাই নিউক্লিয় বন্ধন শক্তি B.E. = Δm × 931 MeV।
গতিশীল বস্তুর মোট শক্তি E = mc2 = m0c21 − v2c2, গতিশক্তি K = (m − m0)c2; নিউক্লিয় ফিশন, ফিউশন ও পেয়ার প্রোডাকশন এই সম্পর্কের প্রয়োগ। -
১১
জার্মেনিয়াম একটি-
- ক ধাতু
- খ অর্ধেক
- গ অধাতু
- ঘ অর্ধধাতু
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অর্ধধাতু
জার্মেনিয়াম (Ge, পারমাণবিক সংখ্যা 32, গ্রুপ IV) একটি অর্ধধাতু (metalloid), ধাতু ও অধাতুর মাঝামাঝি ধর্ম; পদার্থবিজ্ঞানে এটি সিলিকনের মতো মৌলিক অর্ধপরিবাহী।
যোজ্যতা 4, হীরকের মতো কেলাস গঠন, ব্যান্ড গ্যাপ ≈ 0.7 eV (Si ≈ 1.1 eV); 0 K-এ অন্তরক, তাপমাত্রা বাড়লে পরিবাহিতা বাড়ে (রোধের ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ)।
পঞ্চযোজী (As, P, Sb) অপদ্রব্যে n-টাইপ, ত্রিযোজী (B, Al, Ga, In) অপদ্রব্যে p-টাইপ অর্ধপরিবাহী হয়; ডায়োড, ট্রানজিস্টর, IC তৈরিতে ব্যবহার। -
১২
কোনটিতে সৌরকোষ ব্যবহৃত হয় না?
- ক রিলে
- খ কৃত্রিম উপগ্রহে
- গ দ্রুতগতি সম্পন্ন গণকে
- ঘ রেকটিফায়ারে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) রেকটিফায়ারে
সৌরকোষ একটি p-n সন্ধি যা আলোক শক্তিকে সরাসরি তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তর করে (আলোক-ভোল্টীয় ক্রিয়া), শক্তির উৎস হিসেবে কৃত্রিম উপগ্রহ ও মহাকাশযানে, ক্যালকুলেটর ও গণকযন্ত্রে, ঘড়িতে, সৌর প্যানেল, স্ট্রিট লাইট, রিলে/সুইচ চালাতে ও দূরবর্তী স্থানে বিদ্যুৎ সরবরাহে ব্যবহৃত হয়।
রেকটিফায়ার AC-কে DC-তে রূপান্তর করে, এতে সাধারণ p-n জংশন ডায়োড ব্যবহৃত হয়, সৌরকোষ নয়।
সৌরকোষের উপাদান সাধারণত সিলিকন; একটি কোষের emf ≈ 0.5–0.6 V, প্রয়োজনে শ্রেণি–সমান্তরালে যুক্ত করে সৌর প্যানেল বানানো হয়। -
১৩
সমবর্তিত আলোর ক্ষেত্রে কোনটি সত্য?
- ক E এর কম্পনতল নির্দিষ্ট এবং B থাকে না
- খ E এর কম্পনতল নির্দিষ্ট এবং B থাকে
- গ E এর কম্পনতল নির্দিষ্ট না
- ঘ কোনটিই থাকে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) E এর কম্পনতল নির্দিষ্ট এবং B থাকে
সাধারণ আলোতে E (ও B) তরঙ্গ চলার দিকের লম্ব সব তলে কাঁপে; সমবর্তিত (তলীয়) আলোতে E-এর কম্পন একটি নির্দিষ্ট তলে সীমাবদ্ধ থাকে, আর B তখনও থাকে, E-এর লম্ব তলে একই দশায় কাঁপে (E ⊥ B ⊥ চলার দিক)।
আলোর কম্পনতল সাধারণত E দিয়ে নির্দিষ্ট করা হয়; সমবর্তন প্রমাণ করে আলো আড় তরঙ্গ, অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গের (শব্দ) সমবর্তন হয় না।
সমবর্তনের উপায়: প্রতিফলন (ব্রুস্টারের সূত্র tan ip = n), প্রতিসরণ, দ্বি-প্রতিসরণ (নিকল প্রিজম), পোলারয়েড; মালুসের সূত্র I = I0cos2θ। -
১৪
কোন আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি?
- ক বেগুনি
- খ সবুজ
- গ হলুদ
- ঘ লাল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) লাল
দৃশ্যমান বর্ণালীতে লাল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে বেশি (≈ 7000–8000 Å) ও বেগুনির সবচেয়ে কম (≈ 4000 Å); ক্রম: লাল > কমলা > হলুদ > সবুজ > আসমানি > নীল > বেগুনি।
তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি হওয়ায় লালের কম্পাঙ্ক ও ফোটন শক্তি (E = hcλ) সবচেয়ে কম, প্রিজমে বিচ্যুতি ও প্রতিসরাঙ্ক সবচেয়ে কম (কশির সূত্র n = A + Bλ2), বিক্ষেপণ সবচেয়ে কম (রেলি বিক্ষেপণ ∝ 1λ4), তাই বিপদ সংকেত লাল।
ইয়ং-এর দ্বি-চিড় পরীক্ষায় ঝালর প্রস্থ β = λDd, তাই লাল আলোয় ঝালর সবচেয়ে চওড়া। -
১৫
আলোক কোয়ান্টাম তত্ত্বের চমকপ্রদ ধারণা প্রবর্তন করেন কে?
- ক নিউটন
- খ ম্যাক্সওয়েল
- গ আইনস্টাইন
- ঘ প্ল্যাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) প্ল্যাঙ্ক
1900 সালে ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক কৃষ্ণবস্তুর বিকিরণ ব্যাখ্যা করতে গিয়ে কোয়ান্টাম তত্ত্বের ধারণা প্রবর্তন করেন: শক্তি নিরবচ্ছিন্নভাবে নয়, hf-এর গুণিতকে বিচ্ছিন্ন প্যাকেটে (কোয়ান্টাম) নিঃসৃত বা শোষিত হয়; E = nhf, h = 6.63 × 10−34 J s।
1905 সালে আইনস্টাইন এই ধারণা আলোর ক্ষেত্রে প্রসারিত করেন (আলো hf শক্তির ফোটন কণার স্রোত) এবং তা দিয়ে আলোক তড়িৎ ক্রিয়া ব্যাখ্যা করেন।
ফোটনের ভরবেগ p = hλ, স্থির ভর শূন্য; ম্যাক্সওয়েল আলোর তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ তত্ত্ব ও নিউটন কণা তত্ত্ব দেন। -
১৬
শূন্যস্থানে আলোর বেগ কত?
- ক (3.9986 ± 0.003) × 108 ms−1
- খ (2.9986 ± 0.003) × 108 ms−1
- গ (3.9986 ± 0.003) × 106 ms−1
- ঘ (2.9986 ± 0.003) × 1010 ms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) (2.9986 ± 0.003) × 108 ms−1
শূন্যস্থানে আলোর বেগ c = 2.99792458 × 108 m s−1 ≈ 3 × 108 m s−1 = 3 × 1010 cm s−1; মাইকেলসনের পরীক্ষায় প্রাপ্ত মান (2.9986 ± 0.003) × 108 m s−1।
ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বে c = 1μ0ε0 , সব তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ শূন্যে একই বেগে চলে; মাধ্যমে বেগ v = cn, কাচে ≈ 2 × 108 m s−1, পানিতে ≈ 2.25 × 108 m s−1।
আলো সূর্য থেকে পৃথিবীতে আসতে প্রায় 8 min 20 s এবং চাঁদ থেকে প্রায় 1.3 s সময় নেয়। -
১৭
1 kW-hr = কত Joule?
- ক 36 J
- খ 3600 J
- গ 600 J
- ঘ 36 × 105 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 36 × 105 J
এখানে, P = 1 kW = 1000 W, t = 1 hr = 3600 s
W = Pt = 1000 × 3600 = 3.6 × 106 J = 36 × 105 J
1 kWh = 1 ইউনিট (বাণিজ্যিক একক) = 3.6 MJ -
১৮
তাপমাত্রা, উপাদান ও দৈর্ঘ্য স্থির থাকলে পরিবাহীর রোধ এর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল এর-
- ক সমানুপাতিক
- খ ব্যস্তানুপাতিক
- গ বর্গের সমানুপাতিক
- ঘ বর্গের ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ব্যস্তানুপাতিক
পরিবাহীর রোধ R = ρLA; উপাদান ও তাপমাত্রা (ρ) এবং দৈর্ঘ্য L স্থির থাকলে R ∝ 1A, অর্থাৎ রোধ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের ব্যস্তানুপাতিক। মোটা তারের রোধ কম।
ব্যাস d হলে A = πd24, তাই R ∝ 1d2; ব্যাস দ্বিগুণ হলে রোধ এক-চতুর্থাংশ।
একই তারকে টেনে n গুণ লম্বা করলে আয়তন স্থির থাকায় A হয় 1n গুণ, ফলে R হয় n2 গুণ। -
১৯
আপেক্ষিক রোধের একক হলো-
- ক Ω
- খ Ω-m
- গ (Ω-m)−1
- ঘ (Ω-m)2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Ω-m
আপেক্ষিক রোধ ρ = RAL, একক Ω m (ওহম-মিটার), মাত্রা ML3T−3I−2; এটি একক দৈর্ঘ্য ও একক প্রস্থচ্ছেদের পরিবাহীর রোধ।
এটি পদার্থের নিজস্ব ধর্ম: দৈর্ঘ্য বা ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে না, উপাদান ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে; তাপমাত্রা বাড়লে ধাতুর ρ বাড়ে, অর্ধপরিবাহীর কমে।
পরিবাহিতা σ = 1ρ, একক (Ω m)−1 বা S m−1; রোধের একক Ω, পরিবাহকত্ব G = 1R-এর একক Ω−1 (সিমেন্স)।
মেডিকেল ভর্তি ২০০২ ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।