PhysicsVerse মেডিকেল স্পেশাল — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
PhysicsVerse মেডিকেল স্পেশাল ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৫৩০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৫৩০ প্রশ্ন
পাতা ১৩৪/১৭৭
-
২৬৬১
একটি মহাকাশযানে 1 ঘণ্টা সময় কাটল। যানটি 0.6c বেগে চললে পৃথিবীতে কত সময় কাটবে?
- ক 0.8 ঘণ্টা
- খ 1.25 ঘণ্টা
- গ 1.67 ঘণ্টা
- ঘ 1 ঘণ্টা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.25 ঘণ্টা
t = γt₀ = 10.8 × 1
= 1.25 ঘণ্টা। -
২৬৬২
একটি কণার নিজস্ব কাঠামোতে ঘটনাটি 60 s স্থায়ী হয়। কণাটি 0.8c বেগে চললে গবেষণাগারে মাপা সময় কত?
- ক 100 s
- খ 36 s
- গ 75 s
- ঘ 48 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 100 s
γ = 10.6
t = 600.6 = 100 s। -
২৬৬৩
একটি মিউয়নের নিজস্ব আয়ু 2 µs। এটি 0.6c বেগে চললে পৃথিবী থেকে মাপা আয়ু কত?
- ক 1.6 µs
- খ 3.33 µs
- গ 2 µs
- ঘ 2.5 µs
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2.5 µs
t = 20.8 µs
= 2.5 µs — এ কারণেই মিউয়ন প্রত্যাশার চেয়ে অনেক বেশি পথ পাড়ি দিতে পারে। -
২৬৬৪
একটি চলন্ত ঘড়ি ভূমির ঘড়ির প্রতি 1 s এ মাত্র 0.8 s দেখায়। ঘড়িটির বেগ কত?
- ক 0.8c
- খ 0.6c
- গ 0.5c
- ঘ 0.2c
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.6c
√(1 − v²/c²) = 0.8 → 1 − v²c² = 0.64
v²c² = 0.36 → v = 0.6c। -
২৬৬৫
আপেক্ষিক ভরের সঠিক রাশি কোনটি?
- ক m = m₀√(1 − v²/c²)
- খ m = m₀ × √(1 − v²/c²)
- গ m = m₀(1 − v²/c²)
- ঘ m = m₀ + v²c²
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) m = m₀√(1 − v²/c²)
m = m₀√(1 − v²/c²) = γm₀
γ ≥ 1 হওয়ায় গতিশীল বস্তুর ভর সবসময় স্থির ভরের চেয়ে বেশি মাপা হয়। দৈর্ঘ্য সংকোচনে ঠিক উল্টো নিয়ম। -
২৬৬৬
স্থির ভর (rest mass) কাকে বলে?
- ক গতিশীল কাঠামোতে মাপা ভর
- খ সর্বোচ্চ মাপা ভর
- গ পৃথিবীতে মাপা ভর
- ঘ বস্তুর সাপেক্ষে স্থির কাঠামোতে মাপা ভর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বস্তুর সাপেক্ষে স্থির কাঠামোতে মাপা ভর
বস্তুটি যে কাঠামোতে স্থির, সেখানে মাপা ভরই স্থির ভর m₀।
এটি সব কাঠামোতে অভিন্ন, অর্থাৎ একটি অপরিবর্তনীয় (invariant) রাশি — এজন্যই আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানে "ভর" বলতে সাধারণত স্থির ভরকেই বোঝানো হয়। -
২৬৬৭
বেগ বাড়ালে বস্তুর জড়তার কী হয়?
- ক কমে যায়
- খ অপরিবর্তিত থাকে
- গ শূন্য হয়ে যায়
- ঘ বেড়ে যায়, তাই আরও ত্বরান্বিত করা কঠিন হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বেড়ে যায়, তাই আরও ত্বরান্বিত করা কঠিন হয়
γ বাড়ার সাথে আপেক্ষিক ভর তথা জড়তা বাড়ে, তাই একই ত্বরণ পেতে অনেক বেশি বল লাগে।
এ কারণেই বেগ c-এর কাছে গেলে বস্তুকে আর কার্যত ত্বরান্বিত করা যায় না। -
২৬৬৮
v = c হলে আপেক্ষিক ভরের কী হতো?
- ক শূন্য হয়ে যেত
- খ অসীম হয়ে যেত
- গ স্থির ভরের সমান থাকত
- ঘ দ্বিগুণ হতো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অসীম হয়ে যেত
m = m₀√(1 − 1) = m₀0 → অসীম
অসীম ভরকে ত্বরান্বিত করতে অসীম শক্তি লাগত, যা অসম্ভব। তাই স্থির ভরযুক্ত কোনো বস্তু c বেগে পৌঁছাতে পারে না। -
২৬৬৯
ফোটন আলোর বেগে চলতে পারে কেন?
- ক এর ভর খুব কম
- খ এটি আধানহীন
- গ এটি তরঙ্গ
- ঘ এর স্থির ভর শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এর স্থির ভর শূন্য
m₀ = 0 হলে m = 00 — রাশিটি অনির্দিষ্ট, তাই সসীম শক্তি নিয়েই ফোটন c বেগে চলতে পারে।
ফোটনের স্থির ভর শূন্য হলেও শক্তি ও ভরবেগ আছে: E = hf এবং p = Ec। -
২৬৭০
v ≪ c হলে আপেক্ষিক ভর কেমন হয়?
- ক প্রায় স্থির ভরের সমান
- খ স্থির ভরের দ্বিগুণ
- গ শূন্য
- ঘ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) প্রায় স্থির ভরের সমান
v/c ছোট হলে γ ≈ 1, তাই m ≈ m₀।
এ কারণেই দৈনন্দিন গতিতে ভর বৃদ্ধি কোনো যন্ত্রে ধরা পড়ে না এবং নিউটনীয় বলবিদ্যাই যথেষ্ট। -
২৬৭১
আপেক্ষিক ভরবেগের সঠিক রাশি কোনটি?
- ক p = m₀v
- খ p = m₀vγ
- গ p = γm₀v
- ঘ p = m₀c
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) p = γm₀v
p = mv = γm₀v
বেগ c-এর দিকে গেলে γ অসীমের দিকে যায়, তাই ভরবেগেরও কোনো ঊর্ধ্বসীমা নেই — যদিও বেগের সীমা c। -
২৬৭২
ভরের আপেক্ষিকতার পরীক্ষামূলক প্রমাণ কোথায় সবচেয়ে স্পষ্ট?
- ক দৈনন্দিন যানবাহনের গতিতে
- খ কণা ত্বরকে উচ্চ বেগের ইলেকট্রন ও প্রোটনের আচরণে
- গ শব্দের বেগ মাপায়
- ঘ পানির স্ফুটনাঙ্কে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কণা ত্বরকে উচ্চ বেগের ইলেকট্রন ও প্রোটনের আচরণে
কণা ত্বরকে ইলেকট্রন c-এর অতি কাছাকাছি বেগ পায়। সেখানে দেখা যায় শক্তি বাড়ালেও বেগ প্রায় বাড়ে না, কিন্তু ভরবেগ ও জড়তা বেড়েই চলে।
চুম্বক দিয়ে বাঁকানোর হিসাব তখন আপেক্ষিক ভর ধরেই মেলাতে হয়। -
২৬৭৩
আধুনিক ব্যাখ্যায় "ভর বেড়ে যায়" কথাটিকে কীভাবে বলা হয়?
- ক ভর সত্যিই বেড়ে যায়
- খ ভর অপরিবর্তনীয়, বাড়ে শক্তি ও ভরবেগ
- গ ভর কমে যায়
- ঘ ভরের কোনো অর্থ নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভর অপরিবর্তনীয়, বাড়ে শক্তি ও ভরবেগ
আধুনিক দৃষ্টিতে স্থির ভরই আসল ভর এবং তা সব কাঠামোতে এক। বেগ বাড়লে বাড়ে বস্তুর শক্তি ও ভরবেগ।
"আপেক্ষিক ভর" শব্দটি পুরনো ধারা, তবে HSC পাঠ্যক্রমে এটি এখনো ব্যবহৃত হয় — দুই ভাষাই একই হিসাব দেয়। -
২৬৭৪
দুইটি ভিন্ন কাঠামো থেকে একই বস্তুর আপেক্ষিক ভর মাপলে কী পাওয়া যাবে?
- ক সবসময় একই মান
- খ সবসময় শূন্য
- গ ভিন্ন ভিন্ন মান
- ঘ সবসময় অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ভিন্ন ভিন্ন মান
আপেক্ষিক ভর v-এর ওপর নির্ভর করে, আর আপেক্ষিক বেগ কাঠামোভেদে ভিন্ন — তাই মানও ভিন্ন।
কিন্তু স্থির ভর m₀ সব কাঠামোতে এক, এজন্যই একে অপরিবর্তনীয় রাশি বলা হয়। -
২৬৭৫
আপেক্ষিক গতিশক্তির সঠিক রাশি কোনটি?
- ক K = (γ − 1)m₀c²
- খ K = 12m₀v²
- গ K = γm₀c²
- ঘ K = m₀c²
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) K = (γ − 1)m₀c²
মোট শক্তি γm₀c² থেকে স্থিতি শক্তি m₀c² বাদ দিলে
K = (γ − 1)m₀c²
v ≪ c হলে এটি 12m₀v² এ রূপ নেয়। -
২৬৭৬
আপেক্ষিক গতিশক্তির রাশি থেকে নিউটনীয় রূপ কখন পাওয়া যায়?
- ক v = c হলে
- খ v > c হলে
- গ কখনোই নয়
- ঘ v ≪ c হলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) v ≪ c হলে
v ≪ c হলে দ্বিপদী বিস্তারে γ ≈ 1 + v²2c²
বসালে K ≈ 12m₀v² — অর্থাৎ নিউটনীয় সূত্রটি আপেক্ষিক সূত্রের একটি বিশেষ ক্ষেত্র। -
২৬৭৭
উচ্চ বেগে নিউটনীয় গতিশক্তির সূত্র ব্যবহার করলে কী হয়?
- ক প্রকৃত মানের চেয়ে কম ফল আসে
- খ প্রকৃত মানের চেয়ে বেশি ফল আসে
- গ সঠিক ফলই আসে
- ঘ ঋণাত্মক ফল আসে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) প্রকৃত মানের চেয়ে কম ফল আসে
বেগ c-এর কাছে গেলে প্রকৃত গতিশক্তি (γ − 1)m₀c² দ্রুত বাড়তে থাকে, কিন্তু 12m₀v² এর একটি ঊর্ধ্বসীমা আছে।
তাই নিউটনীয় সূত্র কম মান দেয় — বেগ যত বেশি, ত্রুটি তত বড়। -
২৬৭৮
একটি বস্তুকে অসীম শক্তি দিলেও তার বেগ কী হবে?
- ক c-এর সমান হবে
- খ c-এর বেশি হবে
- গ c-এর কাছাকাছি যাবে কিন্তু সমান হবে না
- ঘ শূন্য থাকবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) c-এর কাছাকাছি যাবে কিন্তু সমান হবে না
শক্তি বাড়ালে γ বাড়ে, কিন্তু v কেবল c-এর দিকে এগোয়, স্পর্শ করে না।
কণা ত্বরকে ঠিক এটাই দেখা যায় — শক্তি বহুগুণ বাড়ালেও বেগ 0.999c, 0.9999c এভাবেই এগোয়। -
২৬৭৯
আপেক্ষিক ভর ও শক্তির সম্পর্ক কোনটি?
- ক E = m ÷ c²
- খ E = mc
- গ E = 12mc²
- ঘ E = mc²
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) E = mc²
যেকোনো মুহূর্তে বস্তুর মোট শক্তি E = mc² = γm₀c²।
অর্থাৎ ভর ও শক্তি আলাদা কিছু নয় — একই জিনিসের দুই রূপ। -
২৬৮০
ভর-শক্তি সমতা নীতি কী বলে?
- ক ভর ও শক্তি সম্পূর্ণ আলাদা
- খ ভর ও শক্তি পরস্পর রূপান্তরযোগ্য, একই জিনিসের দুই রূপ
- গ ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হয় না
- ঘ শক্তি সবসময় ভরের চেয়ে বেশি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভর ও শক্তি পরস্পর রূপান্তরযোগ্য, একই জিনিসের দুই রূপ
আইনস্টাইন দেখান ভর ও শক্তি পরস্পর রূপান্তরযোগ্য। অতি সামান্য ভরও বিশাল শক্তি দেয়, কারণ c² একটি বিরাট সংখ্যা।
এ কারণেই ভরের নিত্যতা ও শক্তির নিত্যতা আলাদা নয় — একটিই সূত্র: ভর-শক্তির নিত্যতা।
PhysicsVerse মেডিকেল স্পেশাল ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।