নিউটনীয় বলবিদ্যা — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৪র্থ অধ্যায়। এখানে ৮৭০টি 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।
৮৭০ প্রশ্ন
১ম পত্র
অধ্যায় ৪
পাতা ২১/৪৪
-
৪০১
কোনো অক্ষের সাপেক্ষে m ভরের একটি কণা ωসমকৌণিক দ্রুতিতে অক্ষ হতে লম্ব দূরত্বে থেকে ঘুরতে
থাকলে এর-
i. F = mv2r
ii. F = mω2 r2
Iii. L = m v r
প্রতীকগুলো প্রচলিত অর্থ বহন করলে 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: খ) i ও iii
(i) ✓ F=mv2r। (ii) ✗ সঠিক রূপ F=mω2r, mω2r2 নয়। (iii) ✓ L=mvr। -
৪০২
রাস্তার ব্যাংকিং নির্ভর করে-
i. বাঁকের ব্যাসার্ধের ওপর
ii. গাড়ির ভরের ওপর
iii. গাড়ির বেগের ওপর
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: খ) i ও iii
tanθ=v2rg — ব্যাংকিং কোণ কেবল বাঁকের ব্যাসার্ধ ও বেগের ওপর নির্ভর করে, গাড়ির ভরের ওপর নয়। -
৪০৩
m ভরের একটি বস্তু r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে সমদ্রুতিতে চলছে। বৃত্তাকার গতির পর্যায়কাল T হলে বস্তুটির ওপর কেন্দ্রমুখী বলের মান কত?
- ক 4π2mrT2
- খ 4π2mr2T2
- গ 4πmr2T2
- ঘ πmr2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4π2mrT2
v=2πrT ⇒ F=mv2r=mr(2πrT)2=4π2mrT2। -
৪০৪
একটি ইলেকট্রন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চতুর্দিকে 1.1 Å ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার পথে 4×106 ms-1 বেগে প্রদক্ষিণ করে। ইলেকট্রনের কেন্দ্রমুখী বলের মান কত?
- ক 1.51×10-7 N
- খ 1.32×10-7 N
- গ 2.32×10-8 N
- ঘ 1.68×10-5 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.32×10-7 N
F=mv2r=9.1×10-31×(4×106)21.1×10-10≈1.32×10-7 N। -
৪০৫
কোনো সাইকেল আরোহীকে 60m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে কত বেগে ঘুরতে হবে যাতে তিনি উল্লম্ব তলের সাথে 30° কোণে আনত থাকবেন?
- ক 8.81m s-1
- খ 1.88 m s-1
- গ 81.8 m s-1
- ঘ 18.43 m s-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 18.43 m s-1
উল্লম্বের সাথে কোণ θ হলে tanθ=v2rg ⇒ v2=rg tan30°=60×9.8×0.5774=339.6 ⇒ v≈18.43 ms-1। -
৪০৬
0.150 kg ভরের একটি পাথরখণ্ডকে 0.75 m লম্বা একটি সুতার একপ্রান্ত বেঁধে বৃত্তাকার পথে প্রতি মিনিটে 90 বার ঘুরলে সুতার ওপর টান নির্ণয় করো।
- ক 9.99 N
- খ 9.90 N
- গ 9.95 N
- ঘ 9.98 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 9.99 N
90 rpm = 1.5 rps ⇒ ω=2π(1.5)=9.42 rad s-1। T=mω2r=0.150×88.83×0.75≈9.99 N। -
৪০৭
বোরের হাইড্রোজেন পরমাণু মডেলে একটি ইলেকট্রন একটি প্রোটনের চারদিকে 5.2×10-11 m ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার পথে 2.18×106 m s-1 বেগে প্রদক্ষিণ করে। ইলেকট্রনের ভর 9.1×10-31 kg হলে কেন্দ্রমুখী বল কত হবে?
- ক 3.81×10-6 N
- খ 8.32×10-8 N
- গ 2.17×10-47 N
- ঘ 1.25×1026 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 8.32×10-8 N
F=mv2r=9.1×10-31×(2.18×106)25.2×10-11≈8.32×10-8 N। -
৪০৮
একজন সাইকেল আরোহী ঘণ্টায় 24 km বেগে 30 m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে মোড় নিচ্ছে। তাকে উল্লম্বের সাথে কত কোণে হেলে থাকতে হবে?
- ক 8°36'
- খ 7°56'
- গ 9°2'
- ঘ 8°41'
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 8°36'
v=24 kmh-1=6.67 ms-1। tanθ=v2rg=44.430×9.8=0.1512 ⇒ θ≈8.6° = 8°36′। -
৪০৯
0.2 kg ভরের একটি বন্ধুকে 0.5 m লম্বা রশিতে বেঁধে সমান্তরাল বৃত্তাকারে 4 rad s-1 বেগে ঘোরালে রশির ঘূর্ণায়মান টান কত N হবে?
- ক 0.4 N
- খ 0.6 N
- গ 0.8 N
- ঘ 1.6 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1.6 N
T=mω2r=0.2×(4)2×0.5=1.6 N। -
৪১০
রেল লাইনের একটি বাঁকের ব্যাসার্ধ 99 m এবং লাইনের পাত দুটির মধ্যে দূরত্ব 1.5m। ভেতরের পাত অপেক্ষা বাইরের পাত কতখানি উঁচু হলে বাইরের পাত কোনোরূপ চাপ প্রয়োগ না করে একটি ট্রেন 9.8m s-1 দ্রুতিতে বাঁক নিতে পারবে?
- ক 1.6 m
- খ 1.3 m
- গ 0.148 m
- ঘ 1.48 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.148 m
h=v2drg=(9.8)2×1.599×9.8=144.06970.2≈0.148 m। -
৪১১
একটি বালতিতে কিছু পরিমাণ পানি নিয়েr ব্যাসার্ধের বৃত্তপথে উল্লম্ব তলে ঘুরানো হচ্ছে, ঘূর্ণনের কৌণিক গতি কত হলে বালতির পানি বাইরে বের হবে না?
- ক √r/g
- খ √g/r
- গ √rg
- ঘ rg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) √g/r
সর্বোচ্চ বিন্দুতে পানি না পড়ার শর্ত mv2r≥mg ⇒ v2≥gr ⇒ ω2r2≥gr ⇒ ω≥√gr। -
৪১২
একটি গাড়ির নিরাপদে বাঁক নেয়ার শর্ত হলো
- ক v≤(μrg)12
- খ v≤μrg
- গ v>μrg
- ঘ v>(μrg)12
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) v≤(μrg)12
ঘর্ষণই কেন্দ্রমুখী বল যোগায়: mv2r≤μmg ⇒ v≤(μrg)1/2। -
৪১৩
200 m ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি বাঁকা পথে 50.4kmh-1 বেগে গাড়ি চালাতে পথটি কত কোণে কাত করে রাখতে হবে? রাস্তাটি 3m প্রশস্ত হলে, বাইরের পার্শ্ব ভেতরের পার্শ্ব অপেক্ষা কত উঁচু হতে হবে?
- ক 5.90° 0.25 m
- খ 5.79°,0.20 m
- গ 5.7°, 0.30 m
- ঘ 5.75° 0.30 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5.7°, 0.30 m
v=50.4 kmh-1=14 ms-1। tanθ=v2rg=196200×9.8=0.1 ⇒ θ≈5.7°। উচ্চতা h=d sinθ=3×0.0995≈0.30 m। -
৪১৪
যে বলের কারণে বস্তু বৃত্তাকার পথে ঘুরে সেই বল যদি প্রত্যাহার করে নেওয়া হয় তাহলে বস্তুটি গতিজড়তার কারণে-
i. স্পর্শক বরাবর ছুটে যাবে
ii. ঐ মুহূর্তে বেগের দিক বরাবর ছুটে যাবে
iii. ব্যাসার্ধ বরাবর কেন্দ্রের দিকে ছুটে যাবে
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: ক) i ও ii
কেন্দ্রমুখী বল সরিয়ে নিলে বস্তু গতিজড়তার কারণে ওই মুহূর্তের বেগের দিকে, অর্থাৎ বৃত্তের স্পর্শক বরাবর ছুটে যায় (i ও ii একই কথা)। কেন্দ্রের দিকে যাওয়ার প্রশ্নই নেই। -
৪১৫
একটি গাড়ির নিরাপদে বাঁক নেওয়ার শর্ত কোনটি?
- ক v≤(rg tan θ)12
- খ v≤rg tanθ
- গ v>(rg tan θ)12
- ঘ v(rg tanθ)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) v≤(rg tan θ)12
ব্যাংকিং করা রাস্তায় নিরাপদ বাঁকের শর্ত mv2r≤mg tanθ ⇒ v≤(rg tanθ)1/2। -
৪১৬
100 m ব্যাসার্ধের রাস্তার বাঁকে 4.9 ms-1 বেগে সাইকেল চালাতে হলে আরোহীকে উল্লম্বের সাথে কত কোণে নত হতে হবে?
- ক 0.286°
- খ 1.4°
- গ 13.76°
- ঘ 26.76°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.4°
tanθ=v2rg=(4.9)2100×9.8=24.01980=0.0245 ⇒ θ≈1.4°। -
৪১৭
নিচের কোনটি সঠিক?
- ক কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য
- খ কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ অসীম
- গ গতি বৃদ্ধির সাথে ব্যাংকিং কোণ ধ্রুব
- ঘ ঘর্ষণ বল সর্বদা ধনাত্মক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য
কেন্দ্রমুখী বল সবসময় বেগের সাথে লম্ব, আর W=Fs cos90°=0। তাই কেন্দ্রমুখী বল কোনো কাজ করে না। -
৪১৮
P ও Q স্থানে যথাক্রমে 9 m এবং 16m ব্যাসার্ধের দুটি বাঁকের রাস্তা আছে। প্রত্যেকটি বাঁকের ব্যাংকিং কোণ 3°। (উভয় স্থানে রাস্তার প্রন্থ 5 m)
Q স্থানে রাস্তার ভেতরের পার্শ্ব অপেক্ষা বাইরের পার্শ্ব কত উঁচু?- ক 0.003 m
- খ 0.011 m
- গ 0.262 m
- ঘ 0.837 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.262 m
h = d sinθ = 5 × sin3° = 5×0.05234 ≈ 0.262 m। -
৪১৯
সমান ভরের দুটি বস্তুর মধ্যে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হলে নিচের কোনটি সত্যি? এখানে ১ম বস্তুর আদি ও শেষবেগ
U1 ও V1এবং ২য় বস্তুর আদি ও শেষবেগ U2 ও V2।- ক U1 = V2
- খ U1 = V1
- গ U1 = U2
- ঘ U2= V2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) U1 = V2
সমান ভরের স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে বস্তুদ্বয় বেগ বিনিময় করে: V1=U2 এবং V2=U1। -
৪২০
দুটি বস্তুর মধ্যে সংঘর্ষ হলে এদের-
i. প্রত্যেকের ভরবেগের পরিবর্তন ঘটে
ii. মোট ভরবেগের কোনো পরিবর্তন ঘটে না
iii. এদের প্রত্যেকের ওপর ঘাত বল ক্রিয়া করে
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
সংঘর্ষে প্রত্যেকের ভরবেগ বদলায় (i ✓), মোট ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে (ii ✓) এবং অল্প সময়ে বড়ো ঘাত বল কাজ করে (iii ✓)।
নিউটনীয় বলবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।