গতিবিদ্যা — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৩য় অধ্যায়। এখানে ৬৯৩টি 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।
-
৬৪১
বলের ঘাতের ক্ষেত্রে কোনটি সঠিক?
- ক বলের মান কম কিন্তু ক্রিয়াকাল বেশি
- খ বলের মান বেশি কিন্তু ক্রিয়াকাল কম
- গ বলের মান ও ক্রিয়াকাল উভয় কম
- ঘ বলের মান ও ক্রিয়াকাল উভয় বেশি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বলের মান বেশি কিন্তু ক্রিয়াকাল কম
বলের ঘাতের ক্ষেত্রে বলের মান খুব বেশি কিন্তু ক্রিয়াকাল খুব কম।
খুব অল্প সময় ধরে ক্রিয়াশীল বৃহৎ বলকে ঘাত বল (impulsive force) বলে; যেমন ব্যাট দিয়ে বল মারা, হাতুড়ি দিয়ে পেরেক ঠোকা, বন্দুকের গুলি।
বলের ঘাত J = F × Δt = ভরবেগের পরিবর্তন; একক N s।
Δt বাড়ালে একই ভরবেগ পরিবর্তনে বল কমে — তাই ক্যাচ ধরার সময় হাত পিছিয়ে নেওয়া হয়। -
৬৪২
বলের ঘাতের ক্ষেত্রে—
i. বলের ঘাত = বল × ক্রিয়াকাল
ii. এর একক NS
iii. বলের ঘাত = ভরবেগের পরিবর্তন
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
i, ii ও iii তিনটিই সঠিক।
i. সঠিক: বলের ঘাত J = বল × ক্রিয়াকাল = FΔt।
ii. সঠিক: একক N × s = N s (নিউটন-সেকেন্ড), যা kg ms−1-এর সমতুল্য।
iii. সঠিক: FΔt = mΔv = ভরবেগের পরিবর্তন (ঘাত-ভরবেগ উপপাদ্য)। -
৬৪৩
একটি বস্তুর বেগ v = (6t2 + 3t) ms−1; 3s পরে বস্তুর সরণ কত?
- ক 90 m
- খ 67.5 m
- গ 63 m
- ঘ 27 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 67.5 m
এখানে, v = (6t2 + 3t) ms−1, t = 0 থেকে t = 3 s
আমরা জানি, সরণ s = ∫v dt
∴ s = ∫(6t2 + 3t) dt [0 থেকে 3] = [2t3 + (32)t2] = 2 × 27 + 1.5 × 9 = 54 + 13.5 = 67.5 m -
৬৪৪
সরণ পাওয়া যায়
- ক বেগ-সময় লেখচিত্রের ঢাল থেকে
- খ ত্বরণ-সময় লেখচিত্রের ঢাল থেকে
- গ বেগ-সময় লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল থেকে
- ঘ ত্বরণ-সময় লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল থেকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বেগ-সময় লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল থেকে
v-t লেখচিত্রে বক্ররেখার নিচের ক্ষেত্রফল = ∫v dt = সরণ। ঢাল দেয় ত্বরণ। -
৬৪৫
উৎস হতে ধ্বনিত শব্দ একজন ব্যক্তি শুনতে পেল 5s পরে, যখন একই শব্দ আরেকজন ব্যক্তি শুনতে পেল 6s পরে। শব্দের বেগ 300m/s। এ দু ব্যক্তির মধ্যে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন দূরত্ব কত?
- ক 1.8km, 0.15km
- খ 2.2km, 0.20km
- গ 2.8km, 0.25km
- ঘ 3.3km, 0.30km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3.3km, 0.30km
দূরত্ব: d1=300×5=1500 m, d2=300×6=1800 m। একই দিকে থাকলে সর্বনিম্ন দূরত্ব = 1800−1500 = 300 m = 0.3 km; বিপরীত দিকে থাকলে সর্বোচ্চ = 1800+1500 = 3300 m = 3.3 km। -
৬৪৬
একটি বুলেট সোজা উপরে নিক্ষিপ্ত হওয়ার 10s পর তার প্রারম্ভিক বিন্দুতে ফিরে আসে। বুলেটের চূড়ান্ত গতি কত? বায়ুর বাধা উপেক্ষা করো।
- ক 9.8 ms-1
- খ 25.0 ms-1
- গ 49.0 ms-1
- ঘ 98 ms-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 49.0 ms-1
ফিরে আসার মোট সময় 10 s ⇒ ওঠার সময় 5 s। v0=gt=9.8×5=49 ms-1। ভূমিতে ফেরার সময় বেগও একই 49 ms-1। -
৬৪৭
5m উচ্চতা হতে একটি বলকে 20m/s বেগে অনুভূমিকের সাথে 30° কোণে ওপরের দিকে নিক্ষেপ করা হলো। তাহলে বলটির বিচরণকাল কত?
- ক 10±√1989.8 s
- খ 10-√1989.8 s
- গ 10+√1989.8 s
- ঘ 10±√29.8 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 10+√1989.8 s
উল্লম্বে: −5=(20 sin30°)t−12(9.8)t2 ⇒ 4.9t2−10t−5=0 ⇒ t=10±√1989.8। সময় ধনাত্মক হতে হবে বলে t=10+√1989.8 s। -
৬৪৮
একটি কণা 2.0m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে প্রতি মিনিটে 30 বার আবর্তন করে। এর রৈখিক বেগ কত?
- ক π m s-1
- খ 2π m s-1
- গ 4π m s-1
- ঘ 0.5 π m s-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2π m s-1
30 rpm = 0.5 rps ⇒ ω=2π(0.5)=π rads-1। v=ωr=π×2.0=2π ms-1। -
৬৪৯
একটি বস্তু π m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে 4.0ms-1 সমদ্রুতিতে ঘুরছে। একবার ঘুরে আসতে বস্তুটির কত সময় লাগবে?
- ক π24s
- খ π22s
- গ π2 s
- ঘ 2π2s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) π22s
পরিধি = 2πr = 2π×π = 2π2 m। t=2π24=π22 s। -
৬৫০
বৃত্তাকার পথে 72km/h সমদ্রুতিতে চলমান কোনো গাড়ির কেন্দ্রমুখী ত্বরণ 1ms-2 হলে, বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ কত?
- ক 150m
- খ 300m
- গ 400m
- ঘ 200m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 400m
72 km/h = 20 ms-1। a=v2r ⇒ r=v2a=4001=400 m। -
৬৫১
একটি গাড়ি স্থির অবস্থা (P বিন্দু) হতে সোজা রাস্তায় যাত্রা শুরু করল। কিছু সময় পরে গাড়িটি মন্দনের ফলে থেমে গেল এবং একই ভাবে (প্রথমে গতি বাড়িয়ে এবং পরে গতি কমিয়ে) আবার যাত্রা শুরু করে P বিন্দুতে ফিরে আসলো। নীচের কোন লেখচিত্রটি গাড়ির গতিকে প্রকাশ করে?
- ক x বনাম t: সরলরেখায় বৃদ্ধি, পরে হঠাৎ x=0-তে নেমে অনুভূমিক
- খ x বনাম t: সাইনাসয়েডাল দোলন
- গ x বনাম t: ধনাত্মক একটি পালস/বক্ররেখা, পরে শূন্য
- ঘ x বনাম t: প্রথমে ধনাত্মক ত্রিভুজ, পরে ঋণাত্মক ত্রিভুজ, শেষে শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) x বনাম t: ধনাত্মক একটি পালস/বক্ররেখা, পরে শূন্য
গাড়িটি P থেকে ত্বরণ-মন্দনসহ দূরে গিয়ে সর্বোচ্চ দূরত্বে পৌঁছায়, তারপর একইভাবে ত্বরণ-মন্দনসহ ফিরে এসে P-তে (x=0) থামে। তাই x-t লেখচিত্র সবসময় ধনাত্মক থেকে একটি মসৃণ চূড়া (hump) তৈরি করে শেষে শূন্যে ফেরে, কখনও ঋণাত্মক হয় না বা আকস্মিক লাফ দেয় না — এটি বিকল্প (গ)-এর বর্ণনার সাথে মিলে যায়। -
৬৫২
5m উচ্চতা হতে একটি বলকে 20 m/s বেগে অনুভূমিকের সাথে 30° কোণে উপরের দিকে নিক্ষেপ করা হলো। তাহলে বলটির বিচরণ কাল কত?
- ক 101989.8 s
- খ 10 ± 1989.8 s
- গ 10 ± 29.8 s
- ঘ 109.8 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10 ± 1989.8 s
উলম্ব উপাংশ vy=20sin30∘=10 m/s। উচ্চতার সমীকরণ −5=10t−4.9t2⇒4.9t2−10t−5=0 সমাধান করে t=10+1989.8≈2.46 s, যা বিকল্প (খ)-এর রাশিমালার সাথে মেলে। -
৬৫৩
একটি গাড়ি একটি সোজা রাস্তায় স্থির অবস্থা থেকে ত্বরণের মাধ্যমে যাত্রা শুরু করল। কিছু সময় পরে গাড়িটি মন্দনের মাধ্যমে থেমে। যায়। গাড়িটি একই পথে একইভাবে যাত্রা করে পূর্ববর্তী স্থানে ফিরে আসে। নিম্নলিখিত কোন লেখচিত্রটি গাড়িটির গতিকে প্রকাশ করে?
- ক x বনাম t: প্রথমে ধনাত্মক, পরে ঋণাত্মক হয়ে আবার শূন্যে ফেরা ত্রিভুজাকৃতি গ্রাফ
- খ x বনাম t: ধনাত্মক একটি বক্ররেখা/পালস
- গ x বনাম t: প্রথমে ধনাত্মক পরে ঋণাত্মক বক্ররেখা
- ঘ x বনাম t: শূন্য থেকে ধনাত্মক হয়ে আবার সরলরেখায় শূন্যে নামা ত্রিভুজ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) x বনাম t: ধনাত্মক একটি বক্ররেখা/পালস
গাড়িটি ত্বরণ-মন্দন করে সামনে গিয়ে একইভাবে ফিরে আসায় সরণ ক্রমাগত (মসৃণভাবে) শূন্য থেকে বেড়ে সর্বোচ্চ মানে গিয়ে আবার মসৃণভাবে শূন্যে ফিরে আসে — অর্থাৎ x-t লেখচিত্র একটি সম্পূর্ণ ধনাত্মক, বক্ররেখাযুক্ত একক স্পন্দন (pulse) আকৃতির হয়, কোনো সরলরেখা বা ঋণাত্মক অংশ থাকে না। -
৬৫৪
সমবেগে চলমান একটি গাড়ি ব্রেক কষার পর গাড়িটি সমমন্দনে থামতে শুরু করল। নিম্নের কোন লেখচিত্রটি গাড়িটির সরণ (s)-এর সাথে বেগ (v)-এর পরিবর্তন নির্দেশ করে?
- ক v বনাম s: প্রথমে ধ্রুব v, পরে বক্রভাবে কমে শূন্য
- খ v বনাম s: প্রথমে ধ্রুব v, পরে সরলরেখায় কমে শূন্য
- গ v বনাম s: প্রথমে ধ্রুব v, পরে হঠাৎ কমে বক্রভাবে শূন্য
- ঘ v বনাম s: v ধ্রুব রেখে হঠাৎ পতন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) v বনাম s: প্রথমে ধ্রুব v, পরে বক্রভাবে কমে শূন্য
প্রথমে সমবেগে গাড়ি চলায় v ধ্রুব থাকে (s-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখা), ব্রেক কষার পর সমমন্দনে v2=u2−2as অনুযায়ী v=u2−2as, যা s-এর সাপেক্ষে একটি বক্ররেখা আকারে ক্রমশ কমে শূন্যে পৌঁছায়। -
৬৫৫
একটি পাথরকে একটি উঁচু জায়গা থেকে নিচে ফেলে দেওয়া হলো। নিম্নের কোন লেখচিত্রটি এর গতিকে প্রকাশ করে?
- ক x(m) বনাম t(s): সরলরেখায় বৃদ্ধি
- খ v(m/s) বনাম t(s): ঊর্ধ্বমুখী বক্ররেখা
- গ v(m/s) বনাম t(s): সরলরেখায় বৃদ্ধি
- ঘ a(m/s2) বনাম t(s): ঊর্ধ্বমুখী বক্ররেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) v(m/s) বনাম t(s): সরলরেখায় বৃদ্ধি
মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর ত্বরণ ধ্রুব (g), তাই v=gt অনুযায়ী v-t লেখচিত্র মূলবিন্দু দিয়ে যাওয়া ধ্রুব ঢালবিশিষ্ট সরলরেখা হবে। -
৬৫৬
একটি পাথরকে 4.9 m/s বেগে সোজা উপরের দিকে নিক্ষেপ করা হলো। কত সময় পর পাথরটি ভূ -পৃষ্ঠে ফিরে আসবে? দেওয়া আছে: g=9.8 m/s2
- ক 4.9s
- খ 9.8s
- গ 1s
- ঘ 2s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1s
ভূ-পৃষ্ঠে ফিরে আসার সময় t=2ug=2×4.99.8=1 s। -
৬৫৭
একটি প্রক্ষেপককে আনুভূ মিকের সাথে 60° কোণে m/s বেগে প্রক্ষেপ করা হলে, সর্বোচ্চ উচ্চতায় প্রক্ষেপকটির বেগ কত হবে?
- ক 32 m/s
- খ 32 m/s
- গ 3 m/s
- ঘ 0m/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 32 m/s
(মূল প্রশ্নে বেগের মান টাইপে বাদ পড়েছে; উত্তরের সাথে মিলিয়ে v=3 m/s ধরা হলো) সর্বোচ্চ উচ্চতায় শুধু অনুভূমিক বেগ-উপাংশ থাকে, উলম্ব উপাংশ শূন্য হয়। তাই বেগ =vcos60∘=3×12=32 m/s। -
৬৫৮
নিচের কোনটি সরণ বনাম সময় লেখচিত্রটি সমবেগে চলমান বস্তুর গতি ব্যক্ত করে?
- ক x(m) বনাম t(s): সরলরেখায় বৃদ্ধি
- খ v(m/s) বনাম t(s): সরলরেখায় হ্রাস
- গ v(m/s) বনাম t(s): অনুভূমিক সরলরেখা
- ঘ a(m/s2) বনাম t(s): ঊর্ধ্বমুখী বক্ররেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) x(m) বনাম t(s): সরলরেখায় বৃদ্ধি
সমবেগে চলমান বস্তুর সরণ সময়ের সাথে সমহারে বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ x-t লেখচিত্র একটি ঊর্ধ্বমুখী সরলরেখা (ধ্রুব ঢাল = ধ্রুব বেগ) হবে। -
৬৫৯
9.8ms−1 বেগে একটি পাথর উপরের দিকে নিক্ষেপ করা হলো। এটি কত সময় পরে ভূ-পৃষ্ঠে ফিরে আসবে?
- ক 5s
- খ 2s
- গ 3s
- ঘ 10s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2s
উলম্বভাবে উপরে নিক্ষিপ্ত বস্তুর ভূমিতে ফিরতে সময় t=2ug=2×9.89.8=2s। -
৬৬০
দুটি গাড়ির মধ্যবর্তী দূরত্ব 150km এবং একটি অপরটির দিকে যথাক্রমে 60km/h এবং 40km/h বেগে চলছে। তারা কত ঘণ্টা পরে মিলিত হবে?
- ক 2.5h
- খ 2.0h
- গ 1.75h
- ঘ 1.5h
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1.5h
পরস্পরের দিকে ধাবমান দুই গাড়ির আপেক্ষিক বেগ =60+40=100km/h। মিলিত হতে সময় t=150100=1.5h।
গতিবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।