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 ৪১/৪৪
-
৮০১
গ্রহের গতির ক্ষেত্রে –“একটি নক্ষত্র থেকে গ্রহকে সংযোগকারী সরলরেখা সমান সময়ে সমান ক্ষেত্রফল অতিক্রম করে” এটি কোন নীতির সরাসরি ফলাফল?
- ক শক্তির সংরক্ষণ নীতি
- খ ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
- গ কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
- ঘ ভরের সংরক্ষণ নীতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি
কেন্দ্রমুখী বলের ক্ষেত্রে নক্ষত্র সাপেক্ষে টর্ক শূন্য হওয়ায় গ্রহের কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে, আর তা থেকেই সমান সময়ে সমান ক্ষেত্রফল অতিক্রমের (কেপলারের দ্বিতীয় সূত্র) সম্পর্ক প্রতিষ্ঠিত হয়। -
৮০২
10 kg ভরের একট বস্তুর উপর 2F মানের বল প্রয়োগ করার ফলে বস্তুর ত্বরণ হয় 60 m/s2। M ভরের একটি বস্তুর উপর 5F মানের বল প্রয়োগ করার ফলে যদি বস্তুটির ত্বরণ 50 m/s2 হয়, তবে ভর M কত?
- ক 3.3kg
- খ 4.8kg
- গ 21kg
- ঘ 30kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 30kg
প্রথম ক্ষেত্রে 2F=10×60=600, তাই F=300। দ্বিতীয় ক্ষেত্রে 5F=ma থেকে M=5Fa=5×30050=30 kg। -
৮০৩
5.0 N এর একটি আনুভূ মিক বল একটি 0.50 kg ভরের আয়তাকার বস্তুকে একটি উল্লম্ব দেওয়ালে ধাক্কা দিচ্ছে। বস্তুটি আদিতে স্থির ছিল। যদি স্থৈতিক ও গতীয় ঘর্ষণ গুণাঙ্ক যথাক্রমে μs = 0.6 এবং μk = 0.8 হয়, তবে m/s2 এককে বস্তুটির ত্বরণ কত?
- ক 1.8
- খ 2.0
- গ 6.0
- ঘ 8.0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.8
দেয়ালের অভিলম্ব বল N=5.0 N। সর্বোচ্চ স্থিতি ঘর্ষণ μsN=0.6×5=3 N, যা ওজন mg=0.5×9.8=4.9 N অপেক্ষা কম, তাই বস্তু পিছলায়। গতীয় ঘর্ষণ μkN=0.8×5=4 N (উপরের দিকে)। ত্বরণ a=mg−μkNm=4.9−40.5=1.8 ms−2. -
৮০৪
e মানের একটি চার্জ , r ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার পথে v দ্রুতিতে ঘুরছে। বৃত্তের কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান হবে-
- ক μ0ev4πr2
- খ μ0ev2πr
- গ μ0e2πr2
- ঘ μ0e4πvr
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) μ0ev4πr2
চার্জটি সমতুল্য তড়িৎপ্রবাহ I=eT=ev2πr তৈরি করে। বৃত্তাকার লুপের কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্র B=μ0I2r=μ02r×ev2πr=μ0ev4πr2। -
৮০৫
10 m/s সমদ্রুতিতে r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান একটি কণার ক্ষেত্রে নিচের চারটি লেখচিত্রের কোনটি সঠিক (কণার ত্বরণ a)?
- ক a বনাম r: a ধ্রুব
- খ a বনাম r: a ∝ r, সরলরেখায় বৃদ্ধি
- গ a বনাম r: সরলরেখায় হ্রাস
- ঘ a বনাম r: r বাড়লে a দ্রুত হ্রাস, a ∝ 1r2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) a বনাম r: r বাড়লে a দ্রুত হ্রাস, a ∝ 1r2
ধ্রুব দ্রুতি v=10 m/s হওয়ায় কেন্দ্রমুখী ত্বরণ a=v2r=100r, অর্থাৎ a∝1r — r বাড়লে a দ্রুত (অধিহাইপারবোলা আকারে, সরলরেখায় নয়) হ্রাস পায়। দেওয়া বিকল্পগুলোর মধ্যে এই দ্রুত-হ্রাসমান বক্ররেখার বর্ণনার সাথে (ঘ) সবচেয়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ। -
৮০৬
বৃত্তাকার পথে 72 km/h সমদ্রুতিতেতে চলমান কোন গাড়ির কেন্দ্রমুখী ত্বরণ 1m/s2 হলে বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ কত?
- ক 150m
- খ 300m
- গ 400m
- ঘ 200m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 400m
v=72 km/h=20 m/s। a=v2r⇒r=v2a=2021=400 m। -
৮০৭
সাম্যাবস্থায় থাকা একটি বস্তু বিস্ফোরিত হয়ে M1 ও M2 ভরের দুটি বস্তুতে ভাগ হলো। ভর দুটি একে অপরের থেকে যথাক্রমে V1 ও V2 বেগে দূরে সরতে লাগল। V1V2 অনুপাতটি হবে—
- ক M1M2
- খ M2M1
- গ M2M1
- ঘ M1M2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) M2M1
বিস্ফোরণের আগে বস্তুটি সাম্যাবস্থায় ছিল, তাই মোট ভরবেগ শূন্য থাকবে: M1V1=M2V2⇒V1V2=M2M1। -
৮০৮
30 kg ভরের একটি স্থির বস্তুর বেগ 2 মিনিটে বৃদ্ধি করে 36 kmhr এ উন্নীত করার জন্য বস্তুটির উপর কত বল প্রয়োগ করতে হবে?
- ক 2N
- খ 2.5N
- গ 300N
- ঘ 5N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2.5N
u=0, v=36 kmhr=10 m/s, t=2 min=120 s। ত্বরণ a=v−ut=10120=112 m/s2। বল F=ma=30×112=2.5 N। -
৮০৯
একটি কৃ ত্রিম উপগ্রহ 7000 km ব্যাসার্ধবিশিষ্ট বৃত্তাকার কক্ষপথে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করছে। উপগ্রহটির পর্যায়কাল 2h হলে কেন্দ্রমুখী ত্বরণ কত?
- ক 1.331 m/s2
- খ 2.663 m/s2
- গ 5.325 m/s2
- ঘ 10.650 m/s2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5.325 m/s2
বৃত্তাকার বেগ v=2πrT=2π×7×1067200≈6109 m/s। কেন্দ্রমুখী ত্বরণ a=v2r=(6109)27×106≈5.33 m/s2। -
৮১০
10,000 kg জ্বালানীসহ একটি রকেটের ভর 15000kg। জ্বালানী যদি 200 kg/s হারে পুড়ে রকেটের সাপেক্ষে 2000m/s বেগে নির্গত হয়, তাহলে রকেটের উপর প্রযুক্ত ধাক্কা বা থ্রাষ্ট কত?
- ক 4×105N
- খ 4×10−5N
- গ 4×104N
- ঘ 2×106N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4×105N
রকেটের থ্রাস্ট F=|dmdt|×vrel, এখানে dmdt=200 kg/s এবং vrel=2000 m/s (রকেটের সাপেক্ষে নির্গমন বেগ)। মোট ভর 15000 kg শুধু ত্বরণ নির্ণয়ে লাগত, থ্রাস্টের সূত্রে নয়। তাই F=200×2000=4×105 N। -
৮১১
1g ভরের একটি বস্তুকে 0.5m ব্যাসার্ধের একটি অনুভু মিক বৃত্তাকার পথে 2 m/s সমদ্রুতিতেতে ঘোরানো হচ্ছে। এক পুর্ণ ঘূর্ণনের জন্য প্রয়োজনীয় কাজের মান কত?
- ক 0j
- খ 1j
- গ 2j
- ঘ 4j
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0j
সমদ্রুতির বৃত্তাকার গতিতে বেগের মান অপরিবর্তিত থাকে, তাই গতিশক্তির কোনো পরিবর্তন হয় না। কেন্দ্রমুখী বল সর্বদা সরণের (বেগের) সাথে লম্ব থাকায় বল কোনো কাজ করে না। সুতরাং এক পূর্ণ ঘূর্ণনে কৃত কাজ, W=0 J। -
৮১২
ঘড়ির মিনিটের কাঁটার কৌণিক বেগের মান—
- ক 60π rad/s
- খ 1800π rad/s
- গ π rad/s
- ঘ π1800 rad/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) π1800 rad/s
মিনিটের কাঁটা 60 মিনিটে (3600 s) একবার পূর্ণ ঘূর্ণন (2π rad) সম্পন্ন করে। তাই ω=2π3600=π1800 rad/s। -
৮১৩
সমান ভর বিশিষ্ট তিনটি খণ্ড A, B, C দড়ির দ্বারা চিত্রে প্রদর্শিত রূপে সংযুক্ত। খণ্ড C, বল দ্বারা টানা হলে সম্পূর্ণ ব্যবস্থাটি ত্বরিত হয়। ঘর্ষণ উপেক্ষা করলে খণ্ড B এর উপর মোট বল হলো-
- ক 0
- খ 3
- গ 2
- ঘ 23
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3
তিনটি ভরই দড়ি দিয়ে অনমনীয়ভাবে যুক্ত থাকায় সবগুলোর ত্বরণ সমান। মোট ভর 3m এবং টানা বল F হলে সিস্টেমের ত্বরণ a=F3m। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে যেকোনো একটি খণ্ড (এখানে B, ভর m) এর উপর নিট বল =ma=F3। -
৮১৪
একটি কণা 2.0m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে প্রতি মিনিটে 30 বার আবর্তন করে। এর রৈখিক বেগ কত?
- ক πms -1
- খ 2πms -1
- গ 4πms -1
- ঘ 0.5πms
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2πms -1
কম্পাংক f=3060=0.5 s−1, কৌণিক বেগ ω=2πf=π rad/s। রৈখিক বেগ v=ωr=π×2.0=2π ms−1। -
৮১৫
একটি 13N ওজনের ও একটি 12N ওজনের দুইটি বস্তু একটি ভরবিহীন দড়ির দ্বারা ঘর্ষণ বিহীন কপিকলের উপর ঝুলন্ত। 13N ওজনের বস্তুর নিম্নমূখী ত্বরণ মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর ত্বরণের যতগুণ তা হলো-
- ক 112
- খ 113
- গ 125
- ঘ 1325
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 125
ঘর্ষণবিহীন কপিকলে ঝুলন্ত দুই ওজনের জন্য ত্বরণ a=W1−W2W1+W2 g=13−1213+12 g=125g। অর্থাৎ 13N বস্তুর ত্বরণ মুক্তভাবে পতনশীল বস্তুর ত্বরণ g-এর 125 গুণ। -
৮১৬
4Kg ও 6Kg ভরের দুইটি বস্তু যথাক্রমে 10 ms−1 এবং 5ms−1 বেগে একই দিকে গতিশীল। পরস্পর ধাক্কা খাওয়ার পর বস্তু দুইটি যুক্ত অবস্থায় চলতে থাকলে, যুক্ত বস্তুর বেগ কত?
- ক 10 ms−1
- খ 7 ms−1
- গ 6 ms−1
- ঘ 4 ms
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 7 ms−1
ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র (পূর্ণ অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ): m1v1+m2v2=(m1+m2)v। (4)(10)+(6)(5)=(4+6)v⇒40+30=10v⇒v=7 ms−1। -
৮১৭
একটি কণার ভরবেগ P কণাটির গতিশক্তি দ্বিগুণ করা হলে এর নতুন ভরবেগ কত হবে?
- ক 2P
- খ 2P
- গ 4P
- ঘ 8P
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2P
গতিশক্তি KE=P22m, তাই P=2m⋅KE। KE দ্বিগুণ হলে নতুন ভরবেগ P′=2m(2⋅KE)=22m⋅KE=2P। -
৮১৮
5 kg ভরের একটি রাইফেল থেকে 20g ভরের একটি বুলেট 1000m/s গতিতে ছুটে যায়। পিছন দিকে রাইফেলের ধাক্কার বেগ কত?
- ক 4 m/s
- খ 4000 m/s
- গ 400 m/s
- ঘ 40 m/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4 m/s
গুলি ছোড়ার আগে মোট ভরবেগ শূন্য, তাই ভরবেগ সংরক্ষণে MরাইফেলV=mবুলেটv। V=0.02×10005=4 m/s। -
৮১৯
m ভরের একটি বস্তু r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে সমদ্রুতিতে চলছে। বৃত্তাকার গতির পর্যায়কাল T। বস্তুটির উপর কেন্দ্রমুখী বলের মান কত?
- ক 4π2mrT2
- খ 4πmr2T
- গ 4π2mrT
- ঘ πmr2T2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4π2mrT2
বৃত্তাকার গতিতে কৌণিক বেগ ω=2πT এবং কেন্দ্রমুখী বল F=mω2r=m(2πT)2r=4π2mrT2। -
৮২০
16 kg এর একটি বোমা বিস্ফোরিত হয়ে 4kg ও 12kg এর দুটি খন্ড হল। 12 kg ভরের বেগ 4 ms−1 হলে অন্য টুকরাটির গতিশক্তি কত?
- ক 96 J
- খ 144 J
- গ 288 J
- ঘ 192 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 288 J
বিস্ফোরণের আগে মোট ভরবেগ শূন্য, তাই 4kg×v1=12kg×4ms−1⇒v1=12 m/s। তাহলে 4kg খন্ডের গতিশক্তি =12×4×122=288 J।
নিউটনীয় বলবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।