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 ৪৩/৪৪
-
৮৪১
একটি বল 4kg ভরবিশিষ্ট বস্তুর উপর ক্রিয়া করে। এর ফলে বস্তুটি 6 সেকেন্ডে 30m/s বেগ প্রাপ্ত হয়। বলের মান কত -
- ক 30N
- খ 20N
- গ 18N
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 20N
ত্বরণ a=v−ut=30−06=5 ms2. নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র থেকে F=ma=4×5=20 N। -
৮৪২
20 m/s বেগে চলমান 1000 kg ভরের একটি ট্রাক 1500 kg ভরের একটি স্থির ট্রাককে ধাক্কা দিয়ে একসাথে যুক্ত হয়ে যে বেগে চলতে থাকবে।
- ক 12 m/s
- খ 10 m/s
- গ 8 m/s
- ঘ 7.5 m/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 8 m/s
রৈখিক ভরবেগ সংরক্ষণ সূত্রে (পরিপূর্ণ স্থিতিস্থাপকবিহীন সংঘর্ষ): m1v1=(m1+m2)v⇒1000×20=(1000+1500)v⇒v=200002500=8 m/s। -
৮৪৩
একটি লিফট 2 m/s2 ত্বরণে নিচে নামছে। লিফটের মেঝের 1m উপর থেকে একটি বল কে স্থির অবস্থা থেকে ছাড়া হল। g = 10 m/s2 ধরা হলে, লিফটের মেঝে স্পর্শ করতে বলটি সময় লাগবে।
- ক 0.5s
- খ 0.6s
- গ 0.7s
- ঘ 1.1s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.5s
লিফট নিচে a=2 m/s2 ত্বরণে নামছে, বলটি মুক্তভাবে g=10 m/s2 ত্বরণে পড়ছে। লিফটের সাপেক্ষে বলের আপেক্ষিক ত্বরণ =g−a=10−2=8 m/s2 (নিচের দিকে)। 1 m দূরত্ব অতিক্রম করতে: s=12arelt2⇒1=12×8×t2⇒t2=0.25⇒t=0.5 s। -
৮৪৪
3.0gm ভরের একটি বস্তু 2.0m ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তের সমাহারে চলছে। যদি বস্তুটি 0.4 বার বৃত্তের চারিদিকে ঘরে তাহলে বস্তুটির উপর প্রয়োজনীয় বল কত হবে?
- ক 7.6N
- খ 3.8N
- গ 8.4N
- ঘ 4.6N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3.8N
কেন্দ্রমুখী বল F=mω2r, যেখানে ω=2πf। প্রশ্নের তথ্যে সামান্য মুদ্রণ-ত্রুটি থাকায় (প্রকৃত মান সম্ভবত ভর =300 g=0.3 kg এবং কম্পাঙ্ক f=0.4 Hz), ω=2π(0.4)=2.513 rad/s এবং F=0.3×(2.513)2×2.0≈3.8 N, যা বিকল্প (খ) এর সাথে সংগতিপূর্ণ। -
৮৪৫
একটি 7 kg ভরের বস্তু একটি লিফটের মেঝের উপর স্থির অবস্থায় আছে। লিফটের ঊর্ধ্বগামী ত্বরণ 2 ms2 হলে বস্তুর উপর মেঝে কর্তৃক বল কত?
- ক 86.6N
- খ 80.7N
- গ 82.6N
- ঘ 68.7N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 82.6N
লিফট a=2 m/s2 ত্বরণে উপরের দিকে চললে, নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র থেকে মেঝে কর্তৃক প্রযুক্ত স্বাভাবিক বল N=m(g+a)=7×(9.8+2)=7×11.8=82.6 N। -
৮৪৬
2 kg ভরের একটি বস্তুর বেগ 3 s-এ 5 m s−1 থেকে 11 m s−1 হলে প্রযুক্ত বল কত?
- ক 2 N
- খ 4 N
- গ 6 N
- ঘ 12 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4 N
a = v − ut = 11 − 53 = 2 m s−2
F = ma = 2 × 2 = 4 N
ফাঁদ: বেগের পার্থক্য 6-কে সরাসরি ভর দিয়ে গুণ করলে 12 N আসে — সময় দিয়ে ভাগ করতে ভুলে যাওয়া। -
৮৪৭
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে বল সমান—
- ক ভরবেগের পরিবর্তনের হার
- খ মোট ভরবেগ
- গ শক্তির পরিবর্তনের হার
- ঘ ত্বরণের পরিবর্তনের হার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ভরবেগের পরিবর্তনের হার
F = dpdt; ভর ধ্রুব হলে F = ma।
এই সূত্র থেকেই ঘাত J = FΔt = Δp সম্পর্কটি আসে।
ফাঁদ: শক্তির পরিবর্তনের হার হলো ক্ষমতা, বল নয়। -
৮৪৮
ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক একই বস্তুতে ক্রিয়া করে
- খ ভিন্ন বস্তুতে ক্রিয়া করে
- গ পরস্পরকে নিষ্ক্রিয় করে
- ঘ মান ভিন্ন হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভিন্ন বস্তুতে ক্রিয়া করে
ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া সমান ও বিপরীত, কিন্তু দুটি ভিন্ন বস্তুর ওপর ক্রিয়া করে — তাই এরা পরস্পরকে প্রশমিত করতে পারে না।
একই বস্তুতে ক্রিয়া করলে কোনো বস্তুই কখনো ত্বরিত হতো না।
ফাঁদ: “পরস্পরকে নিষ্ক্রিয় করে” — এটি সবচেয়ে প্রচলিত ভুল ধারণা। -
৮৪৯
সংঘর্ষে যে রাশিটি সর্বদা সংরক্ষিত থাকে—
- ক গতিশক্তি
- খ রৈখিক ভরবেগ
- গ বেগ
- ঘ যান্ত্রিক শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) রৈখিক ভরবেগ
বাইরের বল না থাকলে সব ধরনের সংঘর্ষেই মোট রৈখিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে।
গতিশক্তি কেবল স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে সংরক্ষিত; অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে কিছু শক্তি তাপ ও শব্দে রূপান্তরিত হয়।
ফাঁদ: সব সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত ভাবা। -
৮৫০
ঘাত বল (impulsive force) ক্রিয়া করার সময়—
- ক খুব কম, বল খুব বড়
- খ খুব বেশি, বল খুব ছোট
- গ বল ও সময় দুটোই বড়
- ঘ বল ও সময় দুটোই ছোট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) খুব কম, বল খুব বড়
ঘাত J = FΔt = Δp। নির্দিষ্ট ভরবেগ পরিবর্তনের জন্য Δt খুব ছোট হলে F অত্যন্ত বড় হয় — এটিই ঘাত বল।
ক্রিকেট বল ধরার সময় হাত পিছিয়ে নিলে Δt বাড়ে, F কমে — আঘাত কম লাগে।
ফাঁদ: J ও F গুলিয়ে ফেলা; J একই থাকলেও F সময়ের ওপর নির্ভর করে। -
৮৫১
একটি লিফট a ত্বরণে উপরে উঠলে ভেতরের m ভরের ব্যক্তির আপাত ওজন কত?
- ক m(g − a)
- খ m(g + a)
- গ mg
- ঘ ma
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) m(g + a)
ত্বরণ ঊর্ধ্বমুখী হলে মেঝের প্রতিক্রিয়া N − mg = ma ⇒ N = m(g + a) — আপাত ওজন বাড়ে।
নিচে নামার সময় N = m(g − a), আর মুক্তভাবে পড়লে (a = g) N = 0, অর্থাৎ ওজনহীনতা।
ফাঁদ: ওঠা-নামার চিহ্ন উল্টে ফেলা। -
৮৫২
একটি বন্দুক থেকে গুলি ছোড়ার পর বন্দুকের পশ্চাৎবেগ কোন নীতির ফল?
- ক জড়তার সূত্র
- খ ভরবেগের সংরক্ষণ
- গ শক্তির সংরক্ষণ
- ঘ ঘর্ষণ সূত্র
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভরবেগের সংরক্ষণ
ছোড়ার আগে মোট ভরবেগ শূন্য, তাই পরেও শূন্য: mগুলিvগুলি = Mবন্দুকVপশ্চাৎ (বিপরীত দিকে)।
বন্দুকের ভর অনেক বেশি বলে পশ্চাৎবেগ অনেক কম হয়।
ফাঁদ: তৃতীয় সূত্রও কারণ, তবে বেগের মান বের করার ভিত্তি ভরবেগের সংরক্ষণ। -
৮৫৩
ঘর্ষণ গুণাঙ্কের একক কী?
- ক N
- খ N m−1
- গ kg m s−2
- ঘ কোনো একক নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কোনো একক নেই
μ = fN — দুটি বলের অনুপাত, তাই এটি মাত্রাহীন ও এককবিহীন।
এর মান সাধারণত 0 থেকে 1-এর মধ্যে থাকে।
ফাঁদ: ঘর্ষণ বল-এর একক N, কিন্তু গুণাঙ্কের নয়। -
৮৫৪
5 kg ভরের একটি বস্তু 10 m ব্যাসার্ধের বৃত্তপথে 10 m s−1 সমদ্রুতিতে ঘুরছে। কেন্দ্রমুখী বল কত?
- ক 5 N
- খ 25 N
- গ 100 N
- ঘ 50 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 50 N
F = mv2r = 5 × 10210 = 50 N
ফাঁদ: v-এর বর্গ না নিলে 5 N আসে; r দিয়ে ভাগ করতে ভুললে 500 N। -
৮৫৫
মসৃণ বাঁকা রাস্তায় ব্যাংকিং কোণ θ-এর জন্য নিরাপদ সর্বোচ্চ বেগ কোনটি?
- ক rg tan θ
- খ rg sin θ
- গ rg cos θ
- ঘ rg tan θ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) rg tan θ
ব্যাংকিং-এ N sin θ = mv2r এবং N cos θ = mg।
ভাগ করে tan θ = v2rg ⇒ v = rg tan θ
ফাঁদ: বর্গমূল না নিয়ে rg tan θ লেখা — মাত্রা মিলিয়ে দেখলেই ভুলটি ধরা পড়ে। -
৮৫৬
ঘর্ষণ কোণ λ ও ঘর্ষণ গুণাঙ্ক μ-এর সম্পর্ক কোনটি?
- ক μ = sin λ
- খ μ = cos λ
- গ μ = λ
- ঘ μ = tan λ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) μ = tan λ
আনত তলে বস্তু ঠিক পিছলাতে শুরু করলে mg sin λ = μmg cos λ ⇒ μ = tan λ।
এ কোণকে স্থিতি কোণ বা ঘর্ষণ কোণ বলে।
ফাঁদ: sin বা cos বসানো — অনুপাতটি স্পর্শক। -
৮৫৭
সিট বেল্ট দুর্ঘটনায় আঘাত কমায় কীভাবে?
- ক ভরবেগ কমিয়ে
- খ সংঘর্ষের সময় বাড়িয়ে
- গ ভর বাড়িয়ে
- ঘ বেগ বাড়িয়ে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সংঘর্ষের সময় বাড়িয়ে
ঘাত J = FΔt = Δp। ভরবেগের পরিবর্তন নির্দিষ্ট; সিট বেল্ট থামার সময় Δt বাড়িয়ে দেয়, তাই গড় বল F কমে।
এয়ারব্যাগ ও হেলমেটের প্যাডিং একই নীতিতে কাজ করে।
ফাঁদ: ভরবেগ কমানো ভাবা — ভরবেগ তো থামতেই হবে, বদলায় কেবল সময়। -
৮৫৮
একটি 1000 kg ভরের গাড়ি 20 m s−1 বেগে চলার সময় 5 s-এ থেমে গেল। গড় মন্দন বল কত?
- ক 1000 N
- খ 2000 N
- গ 4000 N
- ঘ 5000 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4000 N
a = 0 − 205 = −4 m s−2
F = ma = 1000 × 4 = 4000 N (গতির বিপরীতে)
ফাঁদ: সময় দিয়ে ভাগ না করে 20000 N, বা ভর ভুলে 4 N লেখা। -
৮৫৯
একটি দড়ির সাহায্যে বস্তুকে বৃত্তাকার পথে ঘোরানোর সময় দড়ি ছিঁড়ে গেলে বস্তুটি কোন দিকে যাবে?
- ক কেন্দ্রের দিকে
- খ কেন্দ্র থেকে বাইরের দিকে ব্যাসার্ধ বরাবর
- গ স্পর্শক বরাবর
- ঘ থেমে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) স্পর্শক বরাবর
কেন্দ্রমুখী বল হঠাৎ অদৃশ্য হলে জড়তার কারণে বস্তু সেই মুহূর্তের বেগের দিকেই চলতে থাকে — বৃত্তীয় গতিতে বেগ সর্বদা স্পর্শক বরাবর।
ফাঁদ: “কেন্দ্রাতিগ বল ছিটকে দেয়” ভাবা — কেন্দ্রাতিগ বল একটি ছদ্মবল। -
৮৬০
জড়তার পরিমাপ কোনটি?
- ক বেগ
- খ ভর
- গ ভরবেগ
- ঘ বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ভর
যে বস্তুর ভর যত বেশি, তাকে ত্বরিত করা তত কঠিন — তাই ভরই জড়তার পরিমাপ।
ঘূর্ণনে একই ভূমিকা পালন করে জড়তার ভ্রামক (moment of inertia)।
ফাঁদ: ভরবেগকে জড়তার পরিমাপ ভাবা — ভরবেগ গতির ওপরও নির্ভর করে।
নিউটনীয় বলবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।