মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৬ষ্ঠ অধ্যায়। এখানে ৬৮৪টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৬৮৪ প্রশ্ন
১ম পত্র
অধ্যায় ৬
পাতা ৩৪/৩৫
-
৬৬১
কোনটি সর্বাপেক্ষা দুর্বল বল -
- ক মহাকর্ষ বল
- খ চৌম্বক বল
- গ তড়িৎ চৌম্বক বল
- ঘ নিউক্লিয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) মহাকর্ষ বল
প্রকৃতির চারটি মৌলিক বলের মধ্যে শক্তির ক্রম: সবল নিউক্লিয় বল > তড়িৎচুম্বকীয় বল > দুর্বল নিউক্লিয় বল > মহাকর্ষ বল। সুতরাং মহাকর্ষ বল সবচেয়ে দুর্বল। -
৬৬২
দুটি গ্রহের ঘনত্ব সুষম এবং সমান, কিন্তু প্রথমটির ব্যাসার্ধ দ্বিতীয়টির দ্বিগুণ। প্রথম গ্রহের উপরিভাগের এবং দ্বিতীয় গ্রহের উপরিভাগের "g" এর অনুপাত হলো-
- ক 2: 1
- খ 1: 2
- গ 4: 1
- ঘ 8: 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2: 1
g=GMR2=43πGρR (যেহেতু M=43πR3ρ)। ঘনত্ব ρ উভয় গ্রহে সমান হওয়ায় g∝R। R1=2R2 হলে g1g2=R1R2=2, অর্থাৎ অনুপাত 2:1। -
৬৬৩
গাছের একটি আপেল পৃথিবীকে f বলে আকর্ষণ করছে। পৃথিবী আপেলকে F বলে আকর্ষণ করে।
- ক F>>f
- খ F>f
- গ F=f
- ঘ F<f
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) F=f
নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুযায়ী ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া বল জোড়ার মান সর্বদা সমান ও দিক বিপরীত হয়; মহাকর্ষীয় আকর্ষণও এই সূত্র মেনে চলে, তাই F=f। -
৬৬৪
দুটি বস্তুর মধ্যবর্তী দূরত্ব দ্বিগুণ করলে মহাকর্ষ বল কত হবে?
- ক দ্বিগুণ
- খ চারগুণ
- গ অর্ধেক
- ঘ এক-চতুর্থাংশ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এক-চতুর্থাংশ
F = Gm1m2r2 — বল দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
r → 2r হলে F → F4।
ফাঁদ: সরল ব্যস্তানুপাত ধরে অর্ধেক লেখা। -
৬৬৫
পৃথিবীর কেন্দ্রে অভিকর্ষজ ত্বরণের মান কত?
- ক 9.8 m s−2
- খ সর্বোচ্চ
- গ শূন্য
- ঘ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শূন্য
কেন্দ্রে g = gপৃষ্ঠ(1 − dR) সূত্রে d = R বসালে g = 0।
কেন্দ্র থেকে পৃষ্ঠ পর্যন্ত g গভীরতার সাথে রৈখিকভাবে বাড়ে, পৃষ্ঠে সর্বোচ্চ, তারপর বর্গের ব্যস্তানুপাতে কমে।
ফাঁদ: “ভেতরে চাপ বেশি তাই g বেশি” — ভুল ধারণা। -
৬৬৬
ভূ-স্থির উপগ্রহের পর্যায়কাল কত?
- ক 12 ঘণ্টা
- খ 24 ঘণ্টা
- গ 27.3 দিন
- ঘ 365 দিন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 24 ঘণ্টা
ভূ-স্থির উপগ্রহ পৃথিবীর সাপেক্ষে স্থির দেখায়, তাই এর পর্যায়কাল পৃথিবীর আহ্নিক গতির সমান — 24 ঘণ্টা।
এটি নিরক্ষীয় তলে, পৃষ্ঠ থেকে প্রায় 36000 km উচ্চতায় থাকে।
ফাঁদ: 27.3 দিন চাঁদের পর্যায়কাল। -
৬৬৭
ভূ-পৃষ্ঠ থেকে উপরে উঠলে g-এর মান—
- ক বাড়ে
- খ কমে
- গ অপরিবর্তিত থাকে
- ঘ প্রথমে বাড়ে পরে কমে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কমে
উচ্চতায় g' = GM(R + h)2 — h বাড়লে হর বাড়ে, g কমে।
গভীরতায়ও g কমে; অর্থাৎ পৃষ্ঠেই g সর্বোচ্চ।
ফাঁদ: “উপরে কম বাধা তাই g বেশি” — ভুল। -
৬৬৮
মহাকর্ষীয় বিভবের একক কোনটি?
- ক J
- খ J kg−1
- গ N kg−1
- ঘ N m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) J kg−1
মহাকর্ষীয় বিভব V = মহাকর্ষীয় বিভবশক্তিভর = −GMr, একক J kg−1।
N kg−1 হলো মহাকর্ষীয় তীব্রতার একক, যা g-এর সমতুল্য।
ফাঁদ: বিভব ও তীব্রতার একক গুলিয়ে ফেলা। -
৬৬৯
পৃথিবীপৃষ্ঠে মুক্তি বেগের মান প্রায় কত?
- ক 7.9 km s−1
- খ 11.2 km s−1
- গ 3.0 × 108 m s−1
- ঘ 9.8 km s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 11.2 km s−1
ve = 2gR = 2 × 9.8 × 6.4 × 106 ≈ 11.2 km s−1
কক্ষীয় বেগ vo = gR ≈ 7.9 km s−1, সম্পর্ক ve = 2 vo।
ফাঁদ: 7.9 হলো কক্ষীয় বেগ, মুক্তি বেগ নয়। -
৬৭০
কোনো গ্রহের ভর ও ব্যাসার্ধ দুটিই পৃথিবীর দ্বিগুণ হলে সেখানে g-এর মান পৃথিবীর কত গুণ?
- ক 4 গুণ
- খ অর্ধেক
- গ 2 গুণ
- ঘ সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অর্ধেক
g = GMR2; M → 2M, R → 2R হলে
g' = G(2M)(2R)2 = 2GM4R2 = g2
ফাঁদ: ভর দ্বিগুণ দেখে g দ্বিগুণ ভাবা — হরের বর্গ হিসাব করতে হবে। -
৬৭১
মুক্তি বেগ কোন রাশির ওপর নির্ভর করে না?
- ক গ্রহের ভর
- খ নিক্ষিপ্ত বস্তুর ভর
- গ গ্রহের ব্যাসার্ধ
- ঘ অভিকর্ষজ ত্বরণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) নিক্ষিপ্ত বস্তুর ভর
ve = 2GMR — এখানে বস্তুর ভর m নেই।
শক্তির সমীকরণে m উভয় পাশে কাটা যায় বলেই এমন হয়।
ফাঁদ: ভারী বস্তুকে ছুড়তে বেশি বেগ লাগবে ভাবা। -
৬৭২
কেপলারের তৃতীয় সূত্র অনুসারে T2 সমানুপাতিক—
- ক r
- খ r2
- গ r3
- ঘ 1r
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) r3
কেপলারের সূত্র: T2 ∝ r3 (r = গড় কক্ষপথ ব্যাসার্ধ)।
মহাকর্ষ বল = কেন্দ্রমুখী বল থেকেই এটি প্রমাণ করা যায়।
ফাঁদ: সূত্রে বর্গ ও ঘন উল্টে ফেলা (T3 ∝ r2 ভুল)। -
৬৭৩
পৃথিবীর ভর M ও ব্যাসার্ধ R হলে পৃষ্ঠে স্থাপিত m ভরের বস্তুর মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি কোনটি?
- ক GMmR
- খ −GMmR
- গ GMmR2
- ঘ −GMm2R
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) −GMmR
অসীম দূরত্বকে শূন্য বিভবশক্তি ধরলে U = −GMmr; পৃষ্ঠে r = R।
ঋণচিহ্ন বোঝায় বস্তুটি আবদ্ধ — মুক্ত করতে বাইরে থেকে শক্তি দিতে হয়।
ফাঁদ: ঋণচিহ্ন বাদ দেওয়া, অথবা হরে R2 বসানো (ওটা বলের সূত্র)। -
৬৭৪
ভূ-পৃষ্ঠের কাছাকাছি কক্ষপথে ঘূর্ণায়মান উপগ্রহের বেগ কোনটি?
- ক gR
- খ 2gR
- গ gR
- ঘ gR2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) gR
mv2R = mg ⇒ v = gR ≈ 7.9 km s−1
মুক্তি বেগ এর 2 গুণ।
ফাঁদ: মুক্তি বেগের সূত্র 2gR বসিয়ে দেওয়া। -
৬৭৫
মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G-এর মান কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?
- ক বস্তুর ভর
- খ মাধ্যমের প্রকৃতি
- গ দূরত্ব
- ঘ কোনোটির ওপরই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কোনোটির ওপরই নয়
G একটি সর্বজনীন ধ্রুবক — 6.67 × 10−11 N m2 kg−2; স্থান, মাধ্যম বা ভর কোনো কিছুতেই বদলায় না।
কুলম্বের ধ্রুবক কিন্তু মাধ্যমনির্ভর — এখানেই পার্থক্য।
ফাঁদ: কুলম্ব সূত্রের সাথে মিলিয়ে মাধ্যমনির্ভর ভাবা। -
৬৭৬
পৃথিবী পৃষ্ঠে 60 kg ভরের একজন মানুষের ওজন চাঁদে প্রায় কত হবে? (gচাঁদ = g/6, g = 10 m s−2)
- ক 10 N
- খ 60 N
- গ 100 N
- ঘ 600 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 100 N
চাঁদে g = 106 ≈ 1.67 m s−2
ওজন = mg = 60 × 1.67 ≈ 100 N (পৃথিবীতে 600 N)
ফাঁদ: ভর 60 kg চাঁদেও 60 kg-ই থাকে — বদলায় কেবল ওজন। -
৬৭৭
মহাকর্ষ বল কোন ধরনের বল?
- ক শুধুই আকর্ষণধর্মী
- খ শুধুই বিকর্ষণধর্মী
- গ উভয়ই হতে পারে
- ঘ স্পর্শজনিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শুধুই আকর্ষণধর্মী
মহাকর্ষ বল সর্বদা আকর্ষণধর্মী — ভর কেবল এক প্রকার (ঋণাত্মক ভর নেই)।
তড়িৎ বল আকর্ষণ ও বিকর্ষণ দুটোই হতে পারে, কারণ আধান দুই প্রকার।
ফাঁদ: কুলম্ব সূত্রের সাদৃশ্য দেখে বিকর্ষণও সম্ভব ভাবা। -
৬৭৮
একটি উপগ্রহের কক্ষপথের ব্যাসার্ধ চারগুণ করলে এর পর্যায়কাল কত গুণ হবে?
- ক 2 গুণ
- খ 4 গুণ
- গ 8 গুণ
- ঘ 16 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 8 গুণ
T2 ∝ r3 ⇒ T ∝ r3/2
r → 4r হলে T → 43/2 = 8 গুণ।
ফাঁদ: সরল সমানুপাত ধরে 4 গুণ লেখা। -
৬৭৯
পৃথিবীর ব্যাসার্ধের সমান উচ্চতায় (h = R) অভিকর্ষজ ত্বরণ পৃষ্ঠের কত অংশ?
- ক 12
- খ 13
- গ 14
- ঘ 19
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 14
g' = GM(R + h)2 = GM(2R)2 = g4
ফাঁদ: দূরত্ব দ্বিগুণ দেখে অর্ধেক লেখা — সম্পর্কটি বর্গের ব্যস্তানুপাত। -
৬৮০
কৃত্রিম উপগ্রহের ভেতরে নভোচারী ওজনহীনতা অনুভব করেন কেন?
- ক সেখানে অভিকর্ষ নেই
- খ উপগ্রহ ও নভোচারী একই ত্বরণে পড়ছে
- গ বাতাস নেই
- ঘ উপগ্রহের ভর কম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) উপগ্রহ ও নভোচারী একই ত্বরণে পড়ছে
উপগ্রহ ও নভোচারী দুজনেই একই অভিকর্ষজ ত্বরণে পৃথিবীর দিকে “পড়ছে”, তাই পারস্পরিক প্রতিক্রিয়া বল N = 0।
অভিকর্ষ কিন্তু সেখানে বেশ ভালোভাবেই আছে — তাই তো কক্ষপথে ঘুরছে।
ফাঁদ: “মহাকাশে অভিকর্ষ নেই” — সবচেয়ে প্রচলিত ভুল ধারণা।
মহাকর্ষ ও অভিকর্ষ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।