রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয় — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ১৯২টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১৪১
সরল দোলকের ক্ষেত্রে সাম্যাবস্থানে-
- ক গতিশক্তি শূন্য
- খ স্থিতিশক্তি শূন্য
- গ উভয়ই শূন্য
- ঘ কোনোটিই শূন্য নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) স্থিতিশক্তি শূন্য
সাম্যাবস্থানে সরণ x = 0, তাই স্থিতিশক্তি PE = ½kx2 = শূন্য; আর ঠিক ওই বিন্দুতেই দ্রুতি সর্বোচ্চ, তাই গতিশক্তি সর্বোচ্চ (= মোট শক্তি ½kA2)। প্রান্তিক অবস্থানে ঘটে ঠিক উল্টোটা — গতিশক্তি শূন্য, স্থিতিশক্তি সর্বোচ্চ। দুইয়ের যোগফল অর্থাৎ মোট শক্তি সর্বত্র ধ্রুব থাকে। -
১৪২
একজন ছাত্র একটি সরল দোলকের দোলনকাল (T) দোলকের বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের (L) জন্য পরিমাপ করল। নিচের কোন চলকের মানগুলো চিত্রের x-অক্ষে এবং y-অক্ষে নিলে সরলরেখা পাওয়া যাবে?
- ক L এবং T
- খ L এবং T
- গ L এবং T2
- ঘ L2 এবং T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) L এবং T2
T = 2πLg ⇒ T2 = 4π2Lg, অর্থাৎ T2 = (একটি ধ্রুবক) × L। এটি y = mx আকারের, যেখানে y = T2, x = L এবং ঢাল 4π2g ধ্রুব। তাই x-অক্ষে L আর y-অক্ষে T2 নিলে মূলবিন্দুগামী সরলরেখা পাওয়া যায়। সরাসরি T বনাম L নিলে T ∝ L হওয়ায় বক্ররেখা আসে, সরলরেখা নয়। -
১৪৩
একটি সেকেন্ড দোলকের দোলনকাল পরিবর্তিত হয়ে 1 sec-এ পরিণত হয়েছে। সঠিক দোলনকাল পাওয়ার জন্য এর দৈর্ঘ্য-
- ক বাড়াতে হবে
- খ কমাতে হবে
- গ কিছুই করতে হবে না
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বাড়াতে হবে
T ∝ L। সেকেন্ড দোলকের পর্যায়কাল হওয়া উচিত 2 s, কিন্তু হয়ে গেছে 1 s — অর্থাৎ পর্যায়কাল কমে গেছে, ঘড়ি দ্রুত চলছে। T বাড়াতে হলে দৈর্ঘ্য বাড়াতে হবে। কতটা? L ∝ T2, তাই T দ্বিগুণ করতে দৈর্ঘ্য 4 গুণ — প্রায় 24.8 cm থেকে 99.3 cm করতে হবে। -
১৪৪
6000 Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দুটি সমপর্যায়ের আলোক তরঙ্গের মধ্যে 1.5 × 10−7 m পথ পার্থক্য থাকলে তাদের দশা পার্থক্য কত হবে?
- ক π
- খ 2π
- গ 3π2
- ঘ π2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) π2
λ পথ পার্থক্যে দশা পার্থক্য পুরো 2π, তাই δ = 2πΔxλ। প্রথমে একক ঠিক করো: 1 Å = 10−10 m, তাই λ = 6000 Å = 6 × 10−7 m। দেওয়া আছে Δx = 1.5 × 10−7 m ⇒ Δxλ = 0.25, অর্থাৎ পথ পার্থক্য ঠিক λ4। ∴ δ = 2π × 0.25 = π2। ফাঁদ: অ্যাংস্ট্রমকে মিটারে না বদলালে পুরো হিসাবই ভেস্তে যায়। -
১৪৫
একটি চলমান তরঙ্গের সমীকরণ y = 0.2 sin 4π(240t − x) হলে এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 0.5
- খ 1
- গ 2
- ঘ 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.5
y = 0.2 sin 4π(240t − x) = 0.2 sin(960πt − 4πx)। k = 2πλ = 4π ⇒ λ = 2π4π = 0.5 m। (সাথে সাথে f = 960π2π = 480 Hz এবং v = fλ = 240 ms−1ও বের হয়ে যায়।) -
১৪৬
λ তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশিষ্ট দুটি তরঙ্গের বিস্তার যথাক্রমে A এবং A2। তরঙ্গদ্বয় 180° দশা পার্থক্য নিয়ে কোনো মাধ্যমে আপতিত হলে যে নতুন তরঙ্গ সৃষ্টি হবে তার বিস্তার হবে—
- ক 2A
- খ 0.5A
- গ 0
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.5A
180° দশা পার্থক্য মানে তরঙ্গ দুটি সম্পূর্ণ বিপরীত দশায়, তাই তারা একে অপরকে কাটে: লব্ধি বিস্তার = |A1 − A2| = A − A2 = A2 = 0.5A। (বিস্তার সমান হলে লব্ধি শূন্য হতো — পূর্ণ প্রশমন।) -
১৪৭
1.5 m টানা তারে উৎপন্ন তরঙ্গের সর্বাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য—
- ক 1.5 m
- খ 3 m
- গ 1 m
- ঘ 0.75 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3 m
মৌলিক সুরে তারের দুই প্রান্তে নিস্পন্দ আর ঠিক মাঝে একটি সুস্পন্দ থাকে, অর্থাৎ তারের দৈর্ঘ্য l = λ2। তাই সবচেয়ে বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্য λmax = 2l = 2 × 1.5 = 3 m। -
১৪৮
একটি টানা তারের কম্পাঙ্ক দ্বিগুণ করতে হলে, তারটির টান কত গুণ বৃদ্ধি করতে হবে?
- ক 2 গুণ
- খ 3 গুণ
- গ 4 গুণ
- ঘ 8 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4 গুণ
f ∝ T ⇒ f2f1 = T2T1। কম্পাঙ্ক দ্বিগুণ করতে হলে 2 = T2T1 ⇒ T2T1 = 4। অর্থাৎ টান 4 গুণ করতে হবে। -
১৪৯
একটি স্থির তরঙ্গ—
- ক দুটি সদৃশ বিপরীত দিকে অগ্রসরমান তরঙ্গের সাহায্যে গঠন করা যায়
- খ অবশ্যই আড় তরঙ্গ
- গ অবশ্যই দীঘল তরঙ্গ
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দুটি সদৃশ বিপরীত দিকে অগ্রসরমান তরঙ্গের সাহায্যে গঠন করা যায়
সমান কম্পাঙ্ক ও সমান বিস্তারের দুটি তরঙ্গ বিপরীত দিকে চলতে গিয়ে উপরিপাতিত হলে স্থির তরঙ্গ তৈরি হয় — শক্তি আর সামনে এগোয় না, নির্দিষ্ট জায়গায় নিস্পন্দ ও সুস্পন্দ বসে যায়। স্থির তরঙ্গ আড়ও হতে পারে (টানা তার), লম্বিকও হতে পারে (বদ্ধ বায়ুস্তম্ভ) — তাই “অবশ্যই আড়/লম্বিক” কথাটা ঠিক নয়। -
১৫০
কোনো ক্লাসরুমের শব্দের তীব্রতা 10−6 Wm−2 হলে শব্দের তীব্রতা লেভেল ডেসিবেলে কত?
- ক 6 dB
- খ 60 dB
- গ 56 dB
- ঘ 10 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 60 dB
শব্দের তীব্রতা লেভেল β = 10 log(II0) ডেসিবেলে, যেখানে প্রমাণ তীব্রতা I0 = 10−12 W m−2। এখানে I = 10−6 W m−2, তাই II0 = 10−610−12 = 106। ∴ β = 10 log 106 = 10 × 6 = 60 dB। ঘাত বিয়োগের সময় সতর্ক থাকো: −6 − (−12) = 6। বাস্তবেও সাধারণ ক্লাসরুমের কোলাহল ৬০ ডেসিবেলের কাছাকাছিই হয়। -
১৫১
একটি অ্যামপ্লিফায়ার থেকে নিঃসৃত শব্দের ক্ষমতা 10 mW থেকে 20 mW-এ পরিবর্তিত হলে শব্দের তীব্রতা লেভেল কত পরিবর্তন হবে?
- ক 6 dB
- খ 3 dB
- গ 10 dB
- ঘ 20 dB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3 dB
তীব্রতা ক্ষমতার সমানুপাতিক, তাই Δβ = 10 log(P2P1) = 10 log(2010) = 10 log 2 = 10 × 0.301 = 3 dB। খুব কাজের নিয়ম: ক্ষমতা দ্বিগুণ মানেই ঠিক 3 dB বৃদ্ধি, আর ১০ গুণ হলে ১০ dB। -
১৫২
কোনো অর্গান থেকে নিঃসৃত সুরগুলোর কম্পাঙ্ক 256, 268, 512, 620, 768, 1020, 1280, 1992 ও 2048 Hz হলে নিচের কম্পাঙ্কগুলোর মধ্যে মূল সুরের অষ্টক কোনটি?
- ক 256 Hz
- খ 268 Hz
- গ 2048 Hz
- ঘ 512 Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 512 Hz
মূল সুর (fundamental) হলো সবচেয়ে কম কম্পাঙ্কের সুর — এখানে 256 Hz। কোনো সুরের অষ্টক মানে ঠিক দ্বিগুণ কম্পাঙ্কের সুর। ∴ অষ্টক = 2 × 256 = 512 Hz। -
১৫৩
এক লিটার বায়ুর প্রাথমিক তাপমাত্রা T থেকে উত্তপ্ত করলে, যখন চাপ দ্বিগুণ এবং আয়তন চারগুণে পৌঁছায়, তখন চূড়ান্ত তাপমাত্রা কত?
- ক 2T
- খ 4T
- গ 8T
- ঘ 16T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 8T
গ্যাসের পরিমাণ বদলায়নি, তাই PV = nRT থেকে T ∝ PV। T2T1 = P2V2P1V1 = (2P × 4V) ÷ (P × V) = 8 ⇒ T2 = 8T। খেয়াল রেখো T এখানে পরম (কেলভিন) তাপমাত্রা — '৮ গুণ' কথাটা কেলভিনেই খাটে, সেলসিয়াসে নয়। '১ লিটার' তথ্যটি নিছক টোপ; অনুপাতের হিসাবে আয়তনের আসল মান লাগেই না। -
১৫৪
PV = RT সমীকরণ অনুসারে স্থির তাপমাত্রায় P-V লেখচিত্র কেমন হবে?
- ক মূলবিন্দুগামী সরলরেখা
- খ V-অক্ষের সমান্তরাল রেখা
- গ পরাবৃত্ত
- ঘ আয়তাকার অধিবৃত্ত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আয়তাকার অধিবৃত্ত
স্থির তাপমাত্রায় PV = ধ্রুবক (বয়েলের সূত্র), অর্থাৎ P ∝ 1V। xy = ধ্রুবক আকারের লেখচিত্র হলো আয়তাকার অধিবৃত্ত (rectangular hyperbola), যার অসীমতটগুলো P ও V অক্ষ। এই বক্ররেখাকেই সমোষ্ণ রেখা বা isotherm বলে; তাপমাত্রা যত বেশি, বক্ররেখা মূলবিন্দু থেকে তত দূরে সরে যায়। -
১৫৫
27°C তাপমাত্রায় 6 × 105 Pa চাপে কোনো গ্যাসের আয়তন 100 cm3 হলে, 77°C তাপমাত্রা ও 106 Pa চাপে এর আয়তন কত?
- ক 60 cm3
- খ 70 cm3
- গ 75 cm3
- ঘ 80 cm3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 70 cm3
দুই অবস্থার সমন্বিত গ্যাস সূত্র: P1V1T1 = P2V2T2। T1 = 300 K, T2 = 350 K, P1 = 6 × 105 Pa, P2 = 106 Pa, V1 = 100 cm3। V2 = V1 × P1P2 × T2T1 = 100 × 0.6 × 350300 = 70 cm3। আয়তনের একক বদলানোর দরকার নেই — দুই পাশে একই একক থাকলেই চলে। -
১৫৬
একটি গ্যাসের আয়তন 500 mL এবং তাপমাত্রা 300 K। যদি চাপ অপরিবর্তিত থাকে এবং তাপমাত্রা 600 K করা হয়, তাহলে নতুন আয়তন কত হবে?
- ক 500 mL
- খ 750 mL
- গ 1 L
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1 L
চাপ অপরিবর্তিত, তাই চার্লসের সূত্র খাটে: VT = ধ্রুবক, অর্থাৎ V1T1 = V2T2। ⇒ V2 = V1 × T2T1 = 500 × 600300 = 1000 mL = 1 L। তাপমাত্রা আগে থেকেই কেলভিনে দেওয়া, তাই 273 যোগ করার দরকার নেই। ফাঁদ: উত্তর 1000 mL অপশনে সরাসরি নেই, আছে 1 L রূপে — একক বদলে মিলিয়ে নিতে হবে, নইলে 'কোনোটিই নয়' বেছে ফেলার ভুল হয়। -
১৫৭
বাস্তব গ্যাসের ভ্যান ডার ওয়ালস সমীকরণে কোন রাশিগুলোর সংশোধন বিদ্যমান?
- ক P ও T
- খ P ও V
- গ V ও T
- ঘ P, V ও T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) P ও V
ভ্যান ডার ওয়ালস বাস্তব গ্যাসের জন্য আদর্শ গ্যাস সমীকরণে দুটো সংশোধন এনেছেন: (P + aV2)(V − b) = RT। এখানে aV2 হলো চাপের সংশোধন (আন্তঃআণবিক আকর্ষণের জন্য) আর b হলো আয়তনের সংশোধন (অণুর নিজস্ব আয়তনের জন্য)। তাপমাত্রায় কোনো সংশোধন নেই। -
১৫৮
চার্লসের সূত্রটি নিচের কোন লেখচিত্রটি দিয়ে প্রকাশ করা হয়?
- ক P-V সরলরেখা
- খ V-P অধিবৃত্ত
- গ T-V বাঁকা রেখা
- ঘ V-T মূলবিন্দুগামী সরলরেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) V-T মূলবিন্দুগামী সরলরেখা
স্থির চাপে V = kT, অর্থাৎ V আর T-এর সম্পর্ক সরল সমানুপাতিক। তাই V-T লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা — এই রেখাটাকেই বলে আইসোবার। রেখাটা পিছনে বাড়ালে V = 0 বিন্দুতে T = 0 K পাওয়া যায়, এভাবেই পরম শূন্য তাপমাত্রার ধারণা আসে। -
১৫৯
একজন ডুবুরি হ্রদের তলদেশে কাজ করার সময় 2 cm3 আয়তনের বুদ্বুদ উপরের দিকে উঠে আসছে। পানির উপরিভাগে বুদ্বুদের আয়তন 4 cm3 হয়; কিন্তু তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে। যদি বায়ুমণ্ডলীয় চাপ 10 m পানির চাপের সমান হয়, হ্রদের গভীরতা কত?
- ক 10 m
- খ 20 m
- গ 30 m
- ঘ 40 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 10 m
n = V2V1 = 42 = 2, অর্থাৎ আয়তন দ্বিগুণ। h = (n − 1) × (বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমতুল্য পানিস্তম্ভ) = (2 − 1) × 10 = 10 m। এখানে চাপ সরাসরি পানির উচ্চতায় দেওয়া বলে ρ ও g বসানোর দরকারই পড়ল না। -
১৬০
নিচের কোনটি আদর্শ গ্যাসের বৈশিষ্ট্য নয়?
- ক গ্যাস অণুগুলোর মধ্যে কোনো আন্তঃআণবিক বল থাকে না
- খ গ্যাসের আণবিক গতিশক্তি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সবসময় একই থাকে
- গ গ্যাস অণুগুলোর মধ্যে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হয়
- ঘ গ্যাসের আণবিক গতি ব্রাউনীয় গতির সাথে সম্পর্কিত থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) গ্যাসের আণবিক গতি ব্রাউনীয় গতির সাথে সম্পর্কিত থাকে
আদর্শ গ্যাসের স্বীকার্য: অণুর মধ্যে কোনো আন্তঃআণবিক আকর্ষণ-বিকর্ষণ নেই (ক), নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গড় গতিশক্তি ধ্রুব (খ), আর সব সংঘর্ষ সম্পূর্ণ স্থিতিস্থাপক (গ)। ব্রাউনীয় গতি হলো তরল বা গ্যাসে ভাসমান দৃশ্যমান কণার এলোমেলো চলন — এটা গতিতত্ত্বের একটা প্রমাণ, আদর্শ গ্যাসের সংজ্ঞাগত বৈশিষ্ট্য নয়। তাই (ঘ)।
রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয় ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।