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 ৪২/৪৪
-
৮২১
30ms−1 বেগে আগত 250g ভরের একটি ক্রিকেট বলকে একজন খেলোয়াড় ক্যাচ ধরে 0.1s সময়ের মধ্যে থামিয়ে দিল। খেলোয়াড় কর্তৃক বলটির উপর প্রযুক্ত গড় বল কত?
- ক 7.5N
- খ 75N
- গ 2.5N
- ঘ 25N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 75N
গড় বল F=ΔpΔt=mvt। এখানে m=0.25 kg, v=30 m/s, t=0.1 s। F=0.25×300.1=75 N। -
৮২২
হাইড্রজেন পরমাণুর ইলেক্ট্রন 5×10−11 ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে প্রতি সেকেন্ডে 6.8×1015 বার ঘোরে। কক্ষের কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্রের মান কত? দেওয়া আছে: e=1.6×1015
- ক 13.67 Wb/m2
- খ 6.8×10−7 Wb/m2
- গ 1.6×10 Wb/m2
- ঘ 2.7 Wb/m2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 13.67 Wb/m2
ইলেকট্রনের তড়িৎপ্রবাহ I=ef=1.6×10−19×6.8×1015=1.088×10−3 A। বৃত্তাকার কক্ষপথের কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্র B=μ0I2r=4π×10−7×1.088×10−32×5×10−11≈13.67 Wbm2। -
৮২৩
একটি লিফটের মেঝেতে রাখা একটি ওজন মাপার যন্ত্রের উপর একজন 50kg ভরবিশিষ্ট মানুষ দাঁড়িয়ে আছে। লিফটি স্থির অবস্থা থেকে 2 m/s2 ত্বরণে 1 sec ধরে উপরের দিকে উঠে, তার পর সমদ্রুতিতে উঠতে থাকে। লিফট চলার পর থেকে ওজন মাপার যন্ত্রে কত ভর দেখাবে?
- ক first 60kg and then 0 kg
- খ always 50 kg
- গ first 60kg and then 50 kg
- ঘ always 60 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) first 60kg and then 50 kg
ত্বরণকালে যন্ত্রের প্রদর্শিত আপাত ওজন N=m(g+a)=50×(9.8+2)=590 N, যা ভরে রূপান্তরে 5909.8≈60 kg দেখাবে। সমবেগে ওঠার সময় a=0 বলে N=mg, অর্থাৎ প্রকৃত ভর 50 kg দেখাবে। -
৮২৪
900kg ভরের একটি ট্রাক ঘণ্টায় 60 km বেগে চলছে। ব্রেক চেপে ট্রাকটি 50 মিঃঃ দূরে থামানো হলো। যদি মাটির ঘর্ষণজনিত বল 200N হয় তবে ব্রেকজনিত বলের মান নির্ণয় কর।
- ক 2300 N
- খ 2500 N
- গ 2700 N
- ঘ 2400 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2300 N
প্রাথমিক বেগ u=60 km/h =16.67 m/s, দূরত্ব s=50 m, শেষবেগ 0। v2=u2−2as⇒a=u22s=(16.67)22×50≈2.778 m/s2। মোট প্রয়োজনীয় বল Ftotal=ma=900×2.778≈2500 N। এই বলের একাংশ ঘর্ষণজনিত (200 N), তাই ব্রেকজনিত বল =2500−200=2300 N। -
৮২৫
কোনটি টর্কের সঠিক একক?
- ক Dynecm
- খ Nm
- গ N/m
- ঘ Nm.s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Nm
টর্ক τ=rFsinθ, অর্থাৎ বল ও লম্ব দূরত্বের গুণফল, তাই এর একক নিউটন-মিটার (Nm)। -
৮২৬
একটি নল থেকে 2 m/s বেগে পানি বের হয়ে একটি দেয়ালকে লম্বভাবে আঘাত করছে। নলের প্রস্থচ্ছেদ হচ্ছে 0.03 m2। ধরা যাক, পানি দেয়াল থেকে রিবাউন্ড করছে না। দেয়ালের উপর পানি কি পরিমাণ বল প্রয়োগ করছে? দেওয়া আছে: পানির ঘনত্ব 1000 kg/m3
- ক 1000 N
- খ 300 N
- গ 120 N
- ঘ 240 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 120 N
রিবাউন্ড না করলে দেয়ালে প্রযুক্ত বল F=ΔpΔt=ρAv2 (কারণ ভরপ্রবাহ হার m=ρAv এবং বেগ পরিবর্তন v−0=v)। F=1000×0.03×22=120 N। -
৮২৭
একটি বৈদ্যুতিক পাখার সুইচ ’অন’ করলে দশবার পূর্ণ ঘূর্ণনের পর পাখাটির কৌণিক বেগ 20 rad/s হয়। কৌণিক ত্বরণ কত?
- ক 1.83 rads2
- খ 8.13 rads2
- গ 3.18 rads2
- ঘ 5.17 rad/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3.18 rads2
শুরুতে ω0=0, ১০টি পূর্ণ ঘূর্ণনে কৌণিক সরণ θ=10×2π=20π≈62.83 rad। সমীকরণ ω2=ω02+2αθ থেকে α=ω22θ=2022×62.83=400125.66≈3.18 rad/s2। -
৮২৮
100kg ভরের একটি বস্তুর ভরবেগ 200kgms হলে এর গতিশক্তি কত?
- ক 400J
- খ 300J
- গ 200J
- ঘ 100J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 200J
ভরবেগ ও গতিশক্তির সম্পর্ক KE=p22m=20022×100=40000200=200 J। -
৮২৯
একটি পাখা প্রতি মিনিটের 60 বার ঘুরে পাখাটির কৌণিক বেগ কত?
- ক 4πrads
- খ 12 rad/s π
- গ 6π rad/s
- ঘ 2πrads
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2πrads
পাখাটি প্রতি মিনিটে 60 বার অর্থাৎ প্রতি সেকেন্ডে n=6060=1 বার ঘোরে। কৌণিক বেগ ω=2πn=2π×1=2π rad/s। -
৮৩০
0.06kg ভর বিশিষ্ট একটি বুলেট 120m/s বেগে স্থির লক্ষ্যবস্তু বিদ্ধ হয়ে 0.01s পরে থেমে গেল। লক্ষ্যবস্তুর অভ্যন্তরে বুলেটটি কতখানি দূরত্ব অতিক্রম করবে?
- ক 0.2cm
- খ 1m
- গ 2m
- ঘ 0.6m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.6m
সমমন্দনে থেমে যাওয়া ধরে গড় বেগ =120+02=60 m/s। অতিক্রান্ত দূরত্ব s=গড় বেগ×t=60×0.01=0.6 m। -
৮৩১
4kg, 6kg ভরের দুইটি বস্তু যথাক্রমে 10ms−1, 5ms−1 ব্যাগের দিকে চলার সময় একে অপরকে ধাক্কা দিল। ঢাকার পর একত্র যুক্ত হয়ে চললে কত বেগ প্রাপ্ত হবে?
- ক 5ms−1
- খ 10ms−1
- গ 6ms−1
- ঘ 7ms
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 7ms
সংঘর্ষটি সম্পূর্ণ অস্থিতিস্থাপক (একত্র যুক্ত হয়ে চলা), তাই ভরবেগ সংরক্ষণ সূত্র প্রযোজ্য: m1v1+m2v2=(m1+m2)v। উভয় বস্তু একই দিকে চলছিল বলে 4×10+6×5=(4+6)v⇒40+30=10v⇒v=7 ms−1। -
৮৩২
24400J গতিশক্তি বিশিষ্ট একটি চাকা প্রতি মিনিটে 602 বার ঘোরে। চাকাটির ঘূর্ণন জড়তা হবে-
- ক 40.5 kg·m2
- খ 12.3 kg·m2
- গ 10 kg·m2
- ঘ 406.7 kg·m2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 12.3 kg·m2
কৌণিক বেগ ω=2πn, যেখানে n=60260=10.033 revs, তাই ω=2π×10.033≈63.03 rad/s। ঘূর্ণন গতিশক্তি KE=12Iω2 থেকে I=2KEω2=2×24400(63.03)2=488003973≈12.3 kg·m2। -
৮৩৩
এক অতি মানব তার প্রতিপক্ষের বিরুদ্ধে 2800kg বৃহৎ প্রস্তর খন্ড ছুড়ে মারে। প্রস্তরখন্ডটিকে আনুভূমিক 15.0 ms−2 ত্বরণ দিতে হলে তাকে প্রস্তর খন্ডটিতে কত আনুভূমিক বল প্রয়োগ করতে হবে?
- ক 4.29 × 103 N
- খ 4.2 × 104 N
- গ 2.7 × 103 N
- ঘ 187 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4.2 × 104 N
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র থেকে F=ma=2800×15.0=42000 N=4.2×104 N। -
৮৩৪
একটি কঠিন বেলুনের ভর 5.0kg এবং ব্যাসার্ধ 3.0cm বেলুন অক্ষের সাপেক্ষে এর জড়তার ভ্রামক কত?
- ক 4.50 × 10−3 kg m2
- খ 2.25 × 10−3 kg m2
- গ 1.50 × 10−3 kg m2
- ঘ 0.38 × 10−3 kg m2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2.25 × 10−3 kg m2
এটি একটি কঠিন বেলন (solid cylinder), যার নিজ অক্ষের সাপেক্ষে জড়তার ভ্রামক I=12mr2। এখানে m=5.0 kg, r=3.0 cm=0.03 m। সুতরাং I=12×5.0×(0.03)2=12×5.0×9×10−4=2.25×10−3 kg⋅m2। -
৮৩৫
পৃথিবীর ঘূর্ণন হঠাৎ থেমে গেলে মেরুবিন্দুতে ভর হবে-
- ক Less
- খ Greater
- গ The same as before
- ঘ Vary with latitude
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) The same as before
মেরুবিন্দু পৃথিবীর ঘূর্ণন অক্ষের উপর অবস্থিত (ব্যাসার্ধ r=0), তাই সেখানে ঘূর্ণনজনিত কেন্দ্রমুখী ত্বরণের কোনো প্রভাব নেই — আপাত ওজন সবসময় প্রকৃত মহাকর্ষীয় ওজন mg এর সমান। ঘূর্ণন থেমে গেলেও মেরুতে এই মান অপরিবর্তিত থাকবে। -
৮৩৬
একটি কণা 40cm ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে প্রতি মিনিটে 45 বার আবর্তন করে। কণাটির কেন্দ্রমুখী ত্বরণ কত?
- ক 8.88 m/s2
- খ 1.41 m/s2
- গ 35.55 m/s2
- ঘ 2.82 m/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 8.88 m/s2
r=0.4 m, কৌণিক বেগ ω=2πn=2π×4560=2π×0.75=4.712 rad/s। কেন্দ্রমুখী ত্বরণ a=ω2r=(4.712)2×0.4≈8.88 m/s2। -
৮৩৭
36kg ভরের একটি বস্তুর উপর কত বল প্রযুক্ত হলে 1.0 মিনিটে বস্তুটির বেগ 15km/h বৃদ্ধি পাবে?
- ক 2.4 N
- খ 2.5 N
- গ 14.4 N
- ঘ 28.8 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2.5 N
Δv=15 km/h=150003600=4.167 m/s, t=60 s। a=Δvt=4.16760=0.0694 m/s2। বল F=ma=36×0.0694≈2.5 N। -
৮৩৮
ভরকেন্দ্রগামী এবং তলের সহিত লম্ব বরাবর অক্ষ সাপেক্ষে একটি আয়তাকার পাতের জড়তার ভ্রামক 5 kg m2। পাতটির প্রস্থ 1 m এবং ভর 12 kg হলে দৈর্ঘ্য কত?
- ক 5m
- খ 2.5m
- গ 2m
- ঘ 60m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2m
ভরকেন্দ্রগামী ও তলের সাথে লম্ব অক্ষ সাপেক্ষে আয়তাকার পাতের জড়তার ভ্রামক I=M12(a2+b2)। I=5 kgm2, M=12 kg, b=1 m বসিয়ে 5=1212(a2+1)⇒a2=4⇒a=2 m। -
৮৩৯
1000kg ভর বিশিষ্ট একটি গাড়ি সমান্তরাল রাস্তায় 10ms−1 সমগতিতে চলা অবস্থায় বিপরীতে দিকে 400N বল অনুভব করে। এ অবস্থায় গাড়িটির ইজ্ঞিনের ক্ষমতা হল-
- ক 4 kW
- খ 4200 kW
- গ 4500 kW
- ঘ 400 W
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4 kW
সমবেগে চলা অবস্থায় ত্বরণ শূন্য, তাই ইঞ্জিনের প্রযুক্ত বল বাধাদানকারী বলের সমান, F=400 N। ক্ষমতা P=Fv=400×10=4000 W =4 kW। -
৮৪০
ভূমির সাথে সর্বনিম্ন 30° কোণে তলে স্থাপিত বস্তু পিছলে নেমে যায়। ঘর্ষনাঙ্ক কত?
- ক sin30°
- খ cos30°
- গ tan30°
- ঘ 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) tan30°
কোনো তলের নতি কোণ θ ক্রমান্বয়ে বাড়ালে যে সর্বনিম্ন কোণে বস্তু পিছলাতে শুরু করে তাকে নতি কোণের সীমা (angle of repose) বলে, এবং ঘর্ষণাঙ্ক μ=tanθ। এখানে সর্বনিম্ন কোণ 30°, তাই μ=tan30°।
নিউটনীয় বলবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।