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।
-
৭০১
উদ্দীপক অনুযায়ী OY-অক্ষ বরাবর বলের মান—

- ক 0.8 N
- খ 1.25 N
- গ 3.5 N
- ঘ 20 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3.5 N
চিত্রে OQPY একটি বর্গ, তাই 5 N বল OP কর্ণ বরাবর অর্থাৎ OX অক্ষের সাথে 45° কোণে ক্রিয়াশীল।
এখানে, F = 5 N, OX অক্ষের সাথে কোণ θ = 45°
আমরা জানি, OY অক্ষ বরাবর উপাংশ Fy = F sinθ
∴ Fy = 5 × sin45° = 5 × 0.707 ≈ 3.5 N
OX বরাবর উপাংশও F cos45° ≈ 3.5 N; দুই উপাংশের লব্ধি Fx2 + Fy2 = 5 N। -
৭০২
রৈখিক ত্বরণ ও কৌণিক ত্বরণের সম্পর্ক—
- ক a = rα
- খ a = αr
- গ a = r2α
- ঘ a = rα
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) a = rα
রৈখিক ত্বরণ ও কৌণিক ত্বরণের সম্পর্ক a = rα।
v = ωr কে সময়ের সাপেক্ষে অবকলন করলে (r ধ্রুব) dvdt = r(dωdt), অর্থাৎ a = rα।
একইভাবে রৈখিক সরণ s = rθ, রৈখিক বেগ v = rω; কেন্দ্রমুখী ত্বরণ ac = v2r = ω2r।
α এর একক rad s−2, a এর একক ms−2। -
৭০৩

নিরেট চাকতির XY-অক্ষের সাপেক্ষে চক্রগতির ব্যাসার্ধ—- ক r2
- খ 32 r
- গ r
- ঘ r2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) r2
বইয়ের প্রচলিত হিসাবে কেন্দ্রগামী অক্ষ XY-এর সাপেক্ষে নিরেট চাকতির জড়তার ভ্রামক I = (12)Mr2 ধরা হয় (পরের প্রশ্নের (32)Mr2 উত্তরও এই হিসাব থেকেই আসে)।
এখানে, চাকতির ভর M, ব্যাসার্ধ r, I = (12)Mr2
আমরা জানি, I = MK2, তাই K = IM
∴ K = ((12)Mr2)/M = r2
অক্ষটিকে চাকতির তলে অবস্থিত ব্যাস ধরলে I = (14)Mr2 এবং K = r2 হয়; লম্ব অক্ষ উপপাদ্যে Iz = Ix + Iy = (14)Mr2 + (14)Mr2 = (12)Mr2। -
৭০৪

AB-অক্ষের সাপেক্ষে চাকতির জড়তার ভ্রামক কত হবে—- ক (12)Mr2
- খ (54)Mr2
- গ Mr2
- ঘ (32)Mr2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) (54)Mr2
এখানে, ব্যাস XY সাপেক্ষে চাকতির জড়তার ভ্রামক IG = (14)Mr2, AB অক্ষ XY এর সমান্তরাল ও চাকতির তলে, দূরত্ব h = r
আমরা জানি, সমান্তরাল অক্ষ উপপাদ্য I = IG + Mh2
∴ IAB = (14)Mr2 + Mr2 = (54)Mr2
চাকতির তলের লম্ব স্পর্শক অক্ষ সাপেক্ষে I = (12)Mr2 + Mr2 = (32)Mr2। -
৭০৫
অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে সংরক্ষিত হয়—
- ক গতিশক্তি
- খ ভরবেগ
- গ কৌণিক ভরবেগ
- ঘ স্থিতিশক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভরবেগ
অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে রৈখিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে, কিন্তু গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে না।
গতিশক্তির একাংশ তাপ, শব্দ, আলো বা বস্তুর স্থায়ী বিকৃতিতে রূপান্তরিত হয়; মোট শক্তি সংরক্ষিত থাকে।
সম্পূর্ণ অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে বস্তু দুটি জোড়া লেগে একসাথে চলে, গতিশক্তির ক্ষয় সর্বাধিক।
স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে ভরবেগ ও গতিশক্তি দুটোই সংরক্ষিত থাকে; প্রত্যানয়ন গুণাঙ্ক e = 1 (স্থিতিস্থাপক), 0 ≤ e < 1 (অস্থিতিস্থাপক)। -
৭০৬
একটি লিফট a ত্বরণে নিচে নামছে। m ভরের একজন ব্যক্তি লিফটের মেঝেতে কত বল প্রয়োগ করবে?
- ক ma − mg
- খ ma
- গ m(g − a)
- ঘ m(g + a)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) m(g − a)
লিফট a ত্বরণে নিচে নামলে ব্যক্তির ওপর নিট নিম্নমুখী বল mg − R = ma।
আমরা জানি, R = m(g − a)
∴ ব্যক্তি মেঝেতে R = m(g − a) বল প্রয়োগ করবে (নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুযায়ী মেঝের প্রতিক্রিয়ার সমান)।
লিফট a ত্বরণে ওপরে উঠলে R = m(g + a); সমবেগে চললে R = mg; মুক্তভাবে পড়লে (a = g) R = 0, অর্থাৎ ওজনহীনতা। -
৭০৭
একটি বস্তুর ওপর 5 N বল 10 s ক্রিয়া করে। ভরবেগের পরিবর্তন কী?
- ক 50 kgms−2
- খ 50 kgms−1
- গ 25 kgms−1
- ঘ 25 kgms−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 50 kgms−1
এখানে, F = 5 N, t = 10 s
আমরা জানি, ভরবেগের পরিবর্তন Δp = Ft (বলের ঘাত)
∴ Δp = 5 × 10 = 50 kgms−1
বলের ঘাত ও ভরবেগের একক একই: Ns = kgms−1; kgms−2 হলো বলের একক। -
৭০৮
5 kg ভর ও 0.25 m ব্যাসার্ধের একটি বেলন 50 rad s−1 কৌণিক বেগে গড়াতে থাকলে তার গতিশক্তি কত হবে?
- ক 0.078 J
- খ 390.63 J
- গ 0.73 J
- ঘ 585.94 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 585.94 J
এখানে, M = 5 kg, r = 0.25 m, ω = 50 rad s−1, v = ωr = 12.5 ms−1, নিরেট বেলনের I = (12)Mr2
আমরা জানি, গড়ানো বস্তুর মোট গতিশক্তি E = (12)Mv2 + (12)Iω2
∴ E = 12 × 5 × 12.52 + 12 × 12 × 5 × 0.252 × 502 = 390.63 + 195.31 = 585.94 J
গড়ানো নিরেট বেলনের মোট গতিশক্তি (34)Mv2; এর 23 অংশ চলন ও 13 অংশ ঘূর্ণন গতিশক্তি। -
৭০৯
5 kg ভরের একটি বস্তু 10 ms−1 বেগে চলছে। বস্তুটিকে 20 সেকেন্ডে থামাতে হলে কত বল প্রয়োগ করতে হবে?
- ক 5 N
- খ 400 N
- গ 2.5 N
- ঘ 25 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2.5 N
এখানে, m = 5 kg, u = 10 ms−1, v = 0, t = 20 s
আমরা জানি, F = m(v − u)t
∴ F = 5 × (0 − 10)20 = −2.5 N
ঋণাত্মক চিহ্ন বোঝায় বলটি গতির বিপরীতে; বলের মান 2.5 N। -
৭১০
বলের ঘাতের একক কোনটি?
- ক N
- খ kgm
- গ kgms−1
- ঘ J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) kgms−1
বলের ঘাত J = Ft, তাই একক Ns = kgms−2 × s = kgms−1।
বলের ঘাত ভরবেগের পরিবর্তনের সমান, তাই ঘাত ও ভরবেগের একক ও মাত্রা [MLT−1] অভিন্ন।
N হলো বলের একক, J হলো কাজ বা শক্তির একক, kgm কোনো প্রচলিত রাশির একক নয়। -
৭১১
লিফটে দণ্ডায়মান একজন ব্যক্তির অতিভারহীনতা পরিলক্ষিত হয় যখন লিফটের ত্বরণ, a
- ক a = g
- খ a < g
- গ a > g
- ঘ a ≤ g
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) a > g
লিফটের নিম্নমুখী ত্বরণ a > g হলে অতিভারহীনতা দেখা যায়।
লিফট a ত্বরণে নিচে নামলে মেঝের প্রতিক্রিয়া বল (আপাত ওজন) R = m(g − a)।
a = g হলে R = 0, এটি ওজনহীনতা; a > g হলে R ঋণাত্মক, অর্থাৎ ব্যক্তি মেঝে ছেড়ে লিফটের ছাদের দিকে চাপ দেন — এটিই অতিভারহীনতা।
a < g হলে আপাত ওজন কমে কিন্তু শূন্য হয় না। -
৭১২
নিচের কোন লেখচিত্রটি গতিশীল কণার গতিশক্তি ও ভরবেগ P-এর পরিবর্তন নির্দেশ করে?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ)
গতিশক্তি ও ভরবেগের সম্পর্ক Ek = p22m, তাই Ek = p2m।
অর্থাৎ Ek ∝ p ∝ 11P; Ek বনাম 1P লেখচিত্র একটি আয়তাকার পরাবৃত্ত (হাইপারবোলা), যা অক্ষদ্বয়ের দিকে ক্রমশ বেঁকে যায়।
Ek বনাম P লেখচিত্র হতো মূলবিন্দুগামী সরলরেখা; Ek বনাম P লেখচিত্র হতো পরাবৃত্ত।
একই গতিশক্তিতে ভারী বস্তুর ভরবেগ বেশি: p = 2mEk। -
৭১৩
এক ব্যক্তি প্লেনের মধ্যে একটি স্প্রিং তুলা যন্ত্রের সাহায্যে একটা বস্তুর ওজন পরিমাপ করছেন। এরোপ্লেনটা স্থির অবস্থা থেকে খাড়া ওপরের দিকে ক্রমাগত উঠতে থাকলে স্প্রিং তুলা যন্ত্রের পাঠের কীরূপ পরিবর্তন হবে?
- ক ক্রমশ বৃদ্ধি পাবে
- খ ক্রমশ হ্রাস পাবে
- গ প্রথমে বৃদ্ধি পাবে এবং তারপর হ্রাস পাবে
- ঘ অপরিবর্তিত থাকবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্রথমে বৃদ্ধি পাবে এবং তারপর হ্রাস পাবে
স্প্রিং তুলার পাঠ প্রথমে বৃদ্ধি পাবে এবং তারপর হ্রাস পাবে।
স্থির অবস্থা থেকে উঠতে শুরু করলে প্লেনের ঊর্ধ্বমুখী ত্বরণ a থাকে, তখন পাঠ R = m(g + a) > mg, অর্থাৎ পাঠ বাড়ে।
এরপর প্লেন সমবেগে উঠতে থাকলে a = 0, পাঠ কমে আবার mg হয়; তাছাড়া উচ্চতা বাড়লে g কমে বলে পাঠ আরও কিছুটা হ্রাস পায়।
স্প্রিং তুলা আপাত ওজন (প্রতিক্রিয়া বল) মাপে। -
৭১৪
সাইকেলের বেগ এবং চাকার ঘর্ষণের মধ্যবর্তী কোণ কত?
- ক 0°
- খ 90°
- গ 180°
- ঘ 360°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 180°
সামনের চাকার ঘর্ষণ বল ও সাইকেলের বেগের মধ্যবর্তী কোণ 180°।
সামনের চাকা প্যাডেলের টর্ক পায় না, মাটির সাথে গড়ায়; এর ওপর ঘর্ষণ বল গতির বিপরীতে (পেছনের দিকে) ক্রিয়া করে।
পেছনের (চালক) চাকা মাটিকে পেছনে ঠেলে, তাই তার ওপর ঘর্ষণ বল সামনের দিকে, অর্থাৎ বেগের সাথে 0° কোণে ক্রিয়া করে।
এই সামনের দিকের ঘর্ষণই সাইকেলকে এগিয়ে নেয়। -
৭১৫
2400 J গতিশক্তিবিশিষ্ট একটি চাকা প্রতি মিনিটে 602 বার ঘুরে। চাকাটির জড়তার ভ্রামক কত?
- ক 0.605 kgm2
- খ 0.828 kgm2
- গ 1.21 kgm2
- ঘ 76.14 kgm2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.21 kgm2
এখানে, E = 2400 J, N = 602 rpm, ω = 2πN60 = 2π × 60260 = 63.04 rad s−1
আমরা জানি, E = (12)Iω2, তাই I = 2Eω2
∴ I = 2 × 2400(63.04)2 = 48003974.2 = 1.21 kgm2
ঘূর্ণন গতিশক্তি কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক। -
৭১৬
সমকৌণিক বেগে আবর্তনরত কোনো দৃঢ় বস্তুর গতিশক্তি ও জড়তার ভ্রামকের অনুপাত—
- ক কৌণিক বেগের সমানুপাতিক
- খ কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক
- গ রৈখিক বেগের সমানুপাতিক
- ঘ রৈখিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক
ঘূর্ণন গতিশক্তি E = (12)Iω2, তাই EI = ω22।
অর্থাৎ গতিশক্তি ও জড়তার ভ্রামকের অনুপাত কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক।
রৈখিক গতির সাথে তুলনা: E = (12)mv2, সেখানে Em = v22; ঘূর্ণন গতিতে ভরের ভূমিকা পালন করে জড়তার ভ্রামক I এবং বেগের ভূমিকা পালন করে ω।
কৌণিক ভরবেগ L = Iω, তাই E = L22I। -
৭১৭
দুটি সমান ভরের বস্তুর মধ্যে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ ঘটলে—
i. সংঘর্ষের পূর্বের ও পরের মোট ভরবেগ একই থাকবে
ii. সংঘর্ষের পূর্বের ও পরের মোট গতিশক্তি একই থাকবে
iii. সংঘর্ষের পর বস্তুদ্বয় বেগ বিনিময় করবে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
i. সঠিক — যেকোনো সংঘর্ষে বাহ্যিক বল না থাকলে মোট রৈখিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে।
ii. সঠিক — স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সংজ্ঞা অনুযায়ী মোট গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে।
iii. সঠিক — একমাত্রিক স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে v1 = (m1 − m2)u1 + 2m2u2m1 + m2; m1 = m2 হলে v1 = u2 এবং v2 = u1, অর্থাৎ বস্তুদ্বয় বেগ বিনিময় করে।
স্থির বস্তুকে সমান ভরের বস্তু সোজাসুজি ধাক্কা দিলে প্রথমটি থেমে যায়, দ্বিতীয়টি প্রথমটির বেগ নিয়ে চলে। -
৭১৮
একটি ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের চারদিকে 5.2 × 10−11 m ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার পথে 2.18 × 106 ms−1 বেগে প্রদক্ষিণ করছে। ইলেকট্রনের ভর 9.1 × 10−31 kg হলে কেন্দ্রমুখী বলের মান কত?
- ক 3.82 × 10−8 N
- খ 8.32 × 10−8 N
- গ 3.82 × 10−9 N
- ঘ 8.32 × 10−9 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 8.32 × 10−8 N
এখানে, m = 9.1 × 10−31 kg, v = 2.18 × 106 ms−1, r = 5.2 × 10−11 m
আমরা জানি, কেন্দ্রমুখী বল F = mv2r
∴ F = 9.1 × 10−31 × (2.18 × 106)25.2 × 10−11 ≈ 8.32 × 10−8 N
এ কেন্দ্রমুখী বল জোগায় নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রনের মধ্যকার কুলম্ব আকর্ষণ বল। -
৭১৯
ঘাত বলের মাত্রা কোনটি?
- ক [MLT−1]
- খ [MLT−2]
- গ [ML2T−2]
- ঘ [MLT−3]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) [MLT−2]
ঘাত বল (impulsive force) হলো অতি অল্প সময়ে ক্রিয়াশীল বৃহৎ মানের বল; এটি একটি বল, তাই মাত্রা [MLT−2]।
বলের ঘাত (impulse) J = Ft এর মাত্রা [MLT−1], যা ভরবেগের মাত্রার সমান।
[ML2T−2] হলো কাজ, শক্তি ও টর্কের মাত্রা; [MLT−3] হলো বলের পরিবর্তনের হারের মাত্রা। -
৭২০

সংঘর্ষের ফলে বস্তুদ্বয় মিলিত হলে মিলিত বেগ কত হবে?- ক 53 ms−1
- খ 73 ms−1
- গ 83 ms−1
- ঘ 103 ms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 53 ms−1
চিত্রে বস্তু দুটি পরস্পরের দিকে চলছে; ডানদিক ধনাত্মক ধরে u2 ঋণাত্মক।
এখানে, m1 = 10 kg, u1 = 15 ms−1, m2 = 20 kg, u2 = −5 ms−1
আমরা জানি, m1u1 + m2u2 = (m1 + m2)v
∴ v = 10 × 15 + 20 × (−5)10 + 20 = 5030 = 53 ms−1
ধনাত্মক মান বোঝায় মিলিত বস্তু প্রথম বস্তুর গতির দিকে (ডানে) চলবে।
নিউটনীয় বলবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।