মেডিকেল ভর্তি ২০২০ — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
মেডিকেল ভর্তি ২০২০ ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১
যদি কোনো বস্তু ভূমির উপরে তোলা হয়, তবে কোন শক্তির বিপরীতে কাজটি করা হলো?
- ক রাসায়নিক শক্তি (Chemical force)
- খ মধ্যাকর্ষণ শক্তি (Gravitational force)
- গ ঘর্ষণমূলক শক্তি (Frictional force)
- ঘ তড়িৎ চৌম্বকীয় শক্তি (Electromagnetic force)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মধ্যাকর্ষণ শক্তি (Gravitational force)
বস্তুকে ভূমি থেকে উপরে তুলতে অভিকর্ষ তথা মহাকর্ষ বলের বিপরীতে কাজ করতে হয়, আর সেই কাজই বস্তুতে অভিকর্ষজ বিভব শক্তি হিসেবে সঞ্চিত হয়।
W = mgh, একক J; h উচ্চতায় তোলা বস্তুকে ছেড়ে দিলে এই বিভব শক্তিই গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
মহাকর্ষ সংরক্ষণশীল বল বলেই এই কাজ কেবল আদি ও শেষ অবস্থানের উপর নির্ভর করে, পথের উপর নয়। -
২
একটি সাধারণ সুরেলা দোলকের (simple harmonic oscillation) জন্য কৌণিক স্থানচ্যুতি (angular displacement) নিচের কোনটির চেয়ে বেশি হতে পারে না?
- ক 3°
- খ 4°
- গ 6°
- ঘ 5°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4°
সরল দোলকের গতি সরল ছন্দিত হতে হলে কৌণিক বিস্তার 4°-এর বেশি হওয়া যাবে না, কারণ ছোট কোণেই sin θ ≈ θ (রেডিয়ানে) ধরা যায় এবং পুনরুদ্ধারকারী বল mg sin θ ≈ mgθ সরণের সমানুপাতিক হয়।
T = 2πLg সূত্রটি কেবল ক্ষুদ্র বিস্তারের জন্য প্রযোজ্য, তখন পর্যায়কাল বিস্তারের উপর নির্ভর করে না (সমকালীনতার সূত্র)।
বিস্তার বেশি হলে দোলন আর সরল ছন্দিত থাকে না, পর্যায়কাল বেড়ে যায়। -
৩
100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পানির বাষ্পের চাপ হয়-
- ক 760 mm Hg
- খ 55 mm Hg
- গ 355 mm Hg
- ঘ 1489 mm Hg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 760 mm Hg
স্বাভাবিক স্ফুটনাঙ্কে তরলের সম্পৃক্ত বাষ্প চাপ প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান হয়; পানির ক্ষেত্রে
100°C এ তা 760 mm Hg = 1 atm = 1.013 × 105 Nm−2
তাপমাত্রা বাড়লে সম্পৃক্ত বাষ্প চাপ বাড়ে, আর বাইরের চাপ কমালে স্ফুটনাঙ্ক কমে, তাই পাহাড়ের চূড়ায় পানি 100°C এর নিচেই ফোটে। -
৪
আলোর দ্রুতিতে চলমান কোনো কণার (particle) বস্তুর ভর কত?
- ক শূন্য
- খ দ্বিগুণ
- গ অর্ধেক
- ঘ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অসীম
আপেক্ষিকতার ভর-বেগ সম্পর্ক m = m01 − v2c2 অনুযায়ী v = c হলে হর শূন্য, তাই m অসীম।
v বাড়লে ভর বাড়ে; v → c হলে m → ∞, তাই স্থির ভরযুক্ত কোনো বস্তুকে আলোর দ্রুতিতে ত্বরিত করা সম্ভব নয়, তাতে অসীম শক্তি লাগত।
শুধু শূন্য স্থির ভরের কণা (যেমন ফোটন) আলোর দ্রুতিতে চলে।
সম্পর্কিত সূত্র: E = mc2, E2 = p2c2 + m02c4, ফোটনের জন্য E = pc। -
৫
শিশিরাঙ্ক বলতে কী বুঝায়?
- ক তাপ
- খ আপেক্ষিক আর্দ্রতা
- গ তাপমাত্রা
- ঘ আর্দ্রতা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপমাত্রা
শিশিরাঙ্ক একটি তাপমাত্রা: যে তাপমাত্রায় কোনো স্থানের বায়ু তার ভেতরে থাকা জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়, সেই তাপমাত্রাকে ঐ স্থানের শিশিরাঙ্ক বলে।
শিশিরাঙ্কে বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা 100%।
আর্দ্রতা বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ নির্দেশ করে; আপেক্ষিক আর্দ্রতা R = fF × 100%।
শিশিরাঙ্ক ও বায়ুর তাপমাত্রার পার্থক্য কম হলে আপেক্ষিক আর্দ্রতা বেশি থাকে। -
৬
একটি 2 কেজি ভরের বস্তু 2 মিটার উচ্চতা থেকে পড়লে, ভূমি স্পর্শ করার পূর্ব মুহূর্তে এর গতিশক্তি কত হবে?
- ক 95.0 J
- খ 74.4 J
- গ 19.6 J
- ঘ 39.2 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 39.2 J
এখানে, m = 2 kg, h = 2 m, g = 9.8 m s−2
ভূমি স্পর্শের আগমুহূর্তে গতিশক্তি = আদি বিভব শক্তি = mgh
Ek = 2 × 9.8 × 2 = 39.2 J
শর্টকাট: মুক্তভাবে পড়লে গতিশক্তি = mgh, বেগের হিসাব লাগে না। -
৭
10 কেজি বস্তু (object) যদি 12 m s−1 এ চলে, তবে এর ভরবেগ (momentum) হবে-
- ক 120 kg m s−1
- খ 1.2 kg m s−1
- গ 12 kg m s−1
- ঘ 10 kg m s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 120 kg m s−1
এখানে, m = 10 kg, v = 12 ms−1
p = mv = 10 × 12 = 120 kg ms−1 -
৮
বস্তুর কোন বৈশিষ্ট্যটি পাইরোমিটারে ব্যবহৃত হয়?
- ক অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য
- খ দৈর্ঘ্য সম্প্রসারণ বৈশিষ্ট্য
- গ বিকিরণ বৈশিষ্ট্য
- ঘ বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বিকিরণ বৈশিষ্ট্য
পাইরোমিটার উত্তপ্ত বস্তুর বিকিরণ ধর্ম কাজে লাগিয়ে উচ্চ তাপমাত্রা (প্রায় 800°C এর উপরে) মাপে;
বস্তুকে স্পর্শ না করেই মাপা যায় বলে চুল্লি বা গলিত ধাতুর তাপমাত্রা নির্ণয়ে এটি ব্যবহৃত হয়।
এর ভিত্তি স্টেফান-বোলজম্যানের সূত্র E = σT4 এবং ভিনের সরণ সূত্র λm T = ধ্রুবক।
পারদ থার্মোমিটার আয়তন প্রসারণ, রোধ থার্মোমিটার তড়িৎ রোধের পরিবর্তন এবং থার্মোকাপল তাপ-তড়িৎ ধর্ম ব্যবহার করে। -
৯
একটি বস্তুর ভর 75 কেজি। চাঁদে বস্তুটির ভর কত 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 ও ধ্রুব ধর্ম, স্থান পরিবর্তনে বদলায় না, তাই চাঁদেও ভর 75 kg থাকবে।
ওজন W = mg স্থানভেদে বদলায়; চাঁদে g প্রায় পৃথিবীর 16, তাই ওজন হবে প্রায় 75 × 9.86 = 122.5 N
ভরের একক kg (স্কেলার), ওজনের একক N (ভেক্টর)। -
১০
কোন রশ্মির সর্বাধিক অনুপ্রবেশ ক্ষমতা রয়েছে?
- ক X-ray
- খ Beta
- গ Alpha
- ঘ Gamma
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Gamma
গামা রশ্মির ভেদন ক্ষমতা সর্বাধিক, কারণ এটি আধানহীন ও ভরহীন উচ্চ শক্তির তড়িৎচুম্বক তরঙ্গ; কয়েক সেন্টিমিটার সিসাও ভেদ করতে পারে।
ভেদন ক্ষমতার ক্রম: আলফা < বিটা < এক্স-রে < গামা।
আয়নায়ন ক্ষমতার ক্রম ঠিক উল্টো: আলফা > বিটা > গামা।
আলফা রশ্মি এক পাতা কাগজে, বিটা রশ্মি কয়েক মিলিমিটার অ্যালুমিনিয়ামে বাধা পায়। -
১১
স্থির তাপমাত্রার ক্ষেত্রে সমস্ত গ্যাসের অণুগুলির জন্য কোন প্যারামিটার ধ্রুব (constant)?
- ক ভর
- খ গতিশক্তি
- গ আয়তন
- ঘ গতিবেগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) গতিশক্তি
গ্যাসের অণুর গড় গতিশক্তি শুধু পরম তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, গ্যাসের প্রকৃতি বা ভরের উপর নয়।
E = 32 kT, k = 1.38 × 10−23 JK−1
তাই স্থির তাপমাত্রায় সব গ্যাসের অণুর গড় গতিশক্তি একই ও ধ্রুব।
ভিন্ন ভরের অণুর বেগ ভিন্ন হয়: crms = 3kTm , ভারী অণুর বেগ কম; আয়তন চাপের উপর নির্ভরশীল (বয়েলের সূত্র, PV ধ্রুব)। -
১২
বল (force) এবং স্থানচ্যুতকরণের মধ্যের কোণটি যদি 0° হয়, তবে কাজের পরিমাণ হবে-
- ক সর্বোচ্চ
- খ অসীমতা
- গ শূন্য
- ঘ ন্যূনতম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সর্বোচ্চ
W = Fs cosθ; θ = 0° হলে cos0° = 1, তাই W = Fs, এটিই সম্ভাব্য সর্বোচ্চ মান।
θ = 90° হলে W = 0, θ = 180° হলে W = −Fs (সর্বনিম্ন/ঋণাত্মক)।
অর্থাৎ বল ও সরণ একই দিকে হলে কাজ সর্বাধিক ও ধনাত্মক। -
১৩
নিচের কোনটি এসি-কে ডিসি-তে রূপান্তরিত করে?
- ক ডায়োড (Diode)
- খ ভোল্টমিটার (Voltmeter)
- গ অ্যামিটার (Ammeter)
- ঘ ট্রানজিস্টর (Transistor)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ডায়োড (Diode)
ডায়োড একমুখী পরিবাহী, অগ্রবর্তী ঝোঁকে প্রবাহ চলে, বিপরীত ঝোঁকে চলে না; তাই এটি AC-কে DC-তে রূপান্তর করে (একমুখীকরণ বা rectification)।
অর্ধতরঙ্গ একমুখীকরণে 1টি ডায়োড, পূর্ণতরঙ্গে 2টি (কেন্দ্রভেদী ট্রান্সফরমার) বা 4টি (ব্রিজ) ডায়োড লাগে।
ট্রানজিস্টর মূলত বিবর্ধক ও সুইচ হিসেবে, অ্যামিটার প্রবাহ ও ভোল্টমিটার বিভব পার্থক্য মাপে। -
১৪
15 ওয়াট (Watt) শক্তি অর্থ-
- ক 3 J work in 5 sec
- খ 1 J work in 15 sec
- গ 5 J work in 3 sec
- ঘ 15 J work in 1 sec
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 15 J work in 1 sec
এখানে, P = 15 W
P = Wt = 151 = 15 Js−1
অর্থাৎ 1 s-এ 15 J কাজ। (3 J5 s = 0.6 W, 1 J15 s = 0.067 W, 5 J3 s = 1.67 W) -
১৫
Scalar quantity এবং magnitude of gradient এর মধ্যে সম্পর্কটি হল-
- ক Equal
- খ Opposite
- গ Proportional
- ঘ Disproportional
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) Proportional
স্কেলার রাশির শুধু মান আছে, দিক নেই, যেমন কাজ, বিভব, তাপমাত্রা, ভর।
কোনো স্কেলার ক্ষেত্র φ-এর গ্রেডিয়েন্ট ∇φ = (∂φ∂x)i + (∂φ∂y)j + (∂φ∂z)k একটি ভেক্টর; এর মান |∇φ| ঐ বিন্দুতে φ-এর সর্বোচ্চ পরিবর্তনের হার নির্দেশ করে এবং দিক হয় সর্বোচ্চ বৃদ্ধির দিকে।
উদাহরণ: E = −∇V, অর্থাৎ তড়িৎ প্রাবল্য হলো বিভবের ঋণাত্মক গ্রেডিয়েন্ট।
স্কেলার রাশির মান ও তার গ্রেডিয়েন্টের মান একই রাশি নয়, φ ধ্রুব হলে |∇φ| = 0, আবার φ = kx হলে |∇φ| = k (φ-এর মান যাই হোক)। -
১৬
একটি '200V-40W' বাল্বের মধ্য দিয়ে কি পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত হবে?
- ক 0.05 A
- খ 0.5 A
- গ 0.02 A
- ঘ 0.2 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.2 A
এখানে, V = 200 V, P = 40 W
i = PV = 40200 = 0.2 A
(বাল্বের রোধ R = V2P = 4000040 = 1000 Ω) -
১৭
সূর্যোদয়ের দিকে 12 মিটার যাওয়ার পরে, এক ব্যক্তি উত্তর দিকে 5 মিটার চলে গেল। তার স্থানচ্যুতি কি হবে?
- ক 17 m
- খ 17.67 m
- গ 16.67 m
- ঘ 13 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 13 m
এখানে, পূর্ব দিকে 12 m, উত্তর দিকে 5 m (পরস্পর লম্ব)
s = 122 + 52 = 144 + 25 = 169 = 13 m
অতিক্রান্ত দূরত্ব 12 + 5 = 17 m হলেও সরণ 13 m। -
১৮
নিউট্রন তারা সংকুচিত হয়ে কি হয়?
- ক রক্তিম দৈত্য (Red giant)
- খ কৃষ্ণ গহ্বর (Black hole)
- গ সুপারনোভা (Supernova)
- ঘ শ্বেতবামন (White dwarf)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কৃষ্ণ গহ্বর (Black hole)
তারার শেষ পরিণতি ভরের উপর নির্ভরশীল: চন্দ্রশেখর সীমা (≈ 1.44 M☉)-এর কম ভরের অবশেষ শ্বেতবামন হয়, তার বেশি হলে নিউট্রন তারা, আর নিউট্রন তারার ভর ≈ 3 M☉ ছাড়ালে অভিকর্ষীয় সংকোচনে কৃষ্ণগহ্বর সৃষ্টি হয়।
কৃষ্ণগহ্বরের মুক্তিবেগ আলোর বেগের চেয়ে বেশি, তাই আলোও বেরোতে পারে না; এর সীমানা ঘটনা দিগন্ত (event horizon), ব্যাসার্ধ R = 2GMc2।
রক্তিম দৈত্য তারার মধ্যবর্তী স্ফীত দশা, আর সুপারনোভা হলো ভারী তারার বিস্ফোরণ, এর পরেই নিউট্রন তারা বা কৃষ্ণগহ্বর জন্মায়। -
১৯
কোন তীব্রতার মাত্রাকে কানের শ্রবণসীমা (threshold audibility of ear) বলে?
- ক 10 dB
- খ 0 dB
- গ 2 dB
- ঘ 1 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0 dB
যে ন্যূনতম তীব্রতা মানুষের কানে শব্দের অনুভূতি জাগায় তাকে শ্রবণ-প্রান্ত (threshold of audibility) বলে; এর মান I0 = 10−12 Wm−2।
তীব্রতা লেভেল, β = 10 log(II0) dB; I = I0 হলে β = 10 log1 = 0 dB।
যন্ত্রণাসীমা (threshold of pain) ≈ 120 dB, অর্থাৎ 1 Wm−2; শ্রবণযোগ্য কম্পাঙ্কের পাল্লা 20 Hz থেকে 20000 Hz। -
২০
তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীতে (electromagnetic spectrum) নিচের কোনটির তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবচেয়ে বেশি?
- ক UV-ray
- খ X-ray
- গ TV-waves
- ঘ Infrared ray
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) TV-waves
তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বাড়ার ক্রম: গামা রশ্মি < এক্স-রে < অতিবেগুনি < দৃশ্যমান আলো < অবলোহিত < মাইক্রোওয়েভ < টিভি ও বেতার তরঙ্গ।
এখানে TV তরঙ্গ বেতার শ্রেণির, তরঙ্গদৈর্ঘ্য মিটার পর্যায়ের, সবচেয়ে বেশি।
সব তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ শূন্যস্থানে একই বেগে চলে, c = 3 × 108 m s−1, এবং c = fλ, তাই তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি হলে কম্পাঙ্ক ও ফোটন শক্তি কম।
মেডিকেল ভর্তি ২০২০ ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।