পর্যাবৃত্ত গতি — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৮ম অধ্যায়। এখানে ৫৮৬টি 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।
-
৩৪১
সরল ছন্দিত স্পন্দনসম্পন্ন কোনো কণার সরণ x = A sin ωt হলে বেগ-সময় (v-t) লেখচিত্র কী রূপ হবে?
- ক কোসাইন (Cosine) তরঙ্গ রেখা
- খ সাইন (Sine) তরঙ্গ রেখা
- গ মূলবিন্দুগামী সরলরেখা
- ঘ অনুভূমিক সরলরেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কোসাইন (Cosine) তরঙ্গ রেখা
v = dx/dt = A ω cos ωt, যা একটি কোসাইন (Cosine) তরঙ্গ নির্দেশ করে। -
৩৪২
সরল দোলকের সাম্যাবস্থায় (x = 0) কোন রাশিটি সর্বোচ্চ হয়?
- ক ত্বরণ
- খ সরণ
- গ প্রত্যায়নকারী বল
- ঘ বেগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বেগ
সাম্যাবস্থানে (x = 0) সরণ, ত্বরণ ও বল শূন্য হয়, কিন্তু বেগ সর্বোচ্চ (vmax = ωA) হয়। -
৩৪৩
একটি সেকেন্ড দোলক দিনে 20 s ধীরে চলে। দোলনকাল ঠিক 2 s করতে হলে এর দৈর্ঘ্য শতকরা কত পরিবর্তন করতে হবে?
- ক 0.023% হ্রাস
- খ 0.046% হ্রাস
- গ 0.092% হ্রাস
- ঘ 0.46% হ্রাস
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.046% হ্রাস
দিনে পিছিয়ে পড়া সময় n = 20 s। ΔT/T = n/86400। T ∝ √L বলে ΔL/L = 2ΔT/T = 40/86400 = 4.63×10-4 ≈ 0.046%। দোলক ধীরে চলছে বলে দৈর্ঘ্য 0.046% হ্রাস করতে হবে। -
৩৪৪
সরল ছন্দিত স্পন্দনসম্পন্ন কণার সরণের সঠিক রাশিমালা কোনটি?
(i) x = A sin 2π nt
(ii) y = ax - bx²
(iii) x = A sin ωt
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
x = A sin ωt = A sin (2π nt) সরল ছন্দিত স্পন্দনের সরণ নির্দেশ করে। -
৩৪৫
সরল ছন্দিত স্পন্দনে স্পন্দিত কণার বিভবশক্তি (Ep) কখন সর্বোচ্চ হবে?
- ক সরণ x = A/2 হলে
- খ সরণ x = A/√2 হলে
- গ সরণ x = 0 হলে
- ঘ সরণ x = A হলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সরণ x = A হলে
বিভবশক্তি Ep = (1/2) k x²। সর্বোচ্চ বিস্তারে x = A হলে বিভবশক্তি সর্বোচ্চ হয় (Ep = 1/2 k A²)। -
৩৪৬
সরল ছন্দিত গতিসম্পন্ন কণার গতিপথের মধ্য-অবস্থানে (সাম্যাবস্থানে) কোনটি সত্য?
- ক বেগ সর্বনিম্ন, সরণ সর্বোচ্চ
- খ বেগ সর্বনিম্ন, সরণ সর্বনিম্ন
- গ বেগ সর্বাধিক, সরণ সর্বনিম্ন
- ঘ বেগ সর্বাধিক, সরণ সর্বাধিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বেগ সর্বাধিক, সরণ সর্বনিম্ন
সাম্যাবস্থানে (x = 0) সরণ সর্বনিম্ন এবং বেগ সর্বোচ্চ v = ωA হয়। -
৩৪৭
ভূপৃষ্ঠে একটি সেকেন্ড দোলকের কার্যকর দৈর্ঘ্য (L) কত?
- ক 0.971 m
- খ 0.993 m
- গ 0.71 m
- ঘ 0.248 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.993 m
T = 2 s, g = 9.8 ms⁻²। L = (g T²) / (4π²) = (9.8 × 4) / (4 × 9.8696) ≈ 0.993 m = 99.3 cm। -
৩৪৮
সেকেন্ড দোলকের কার্যকর দৈর্ঘ্য (L) অভিকর্ষজ ত্বরণ g-এর
- ক বর্গমূলের সমানুপাতিক
- খ সমানুপাতিক
- গ বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক
- ঘ ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সমানুপাতিক
দোলনকাল T ধ্রুবক (2s) থাকলে L = (T²/4π²) g, অর্থাৎ L ∝ g। -
৩৪৯
সরল ছন্দিত গতিসম্পন্ন কণার ত্বরণ (a) কোন রাশিটির সমানুপাতিক?
- ক বল
- খ সরণ
- গ পর্যায়কাল
- ঘ বেগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সরণ
সরল ছন্দিত গতির সংজ্ঞা অনুযায়ী ত্বরণ সরণের সমানুপাতিক এবং সরণের বিপরীতমুখী (a ∝ -x)। -
৩৫০
সরল ছন্দিত স্পন্দন গতিসম্পন্ন কোনো কণার ক্ষেত্রে কোনটি সত্য?
(i) কণার বেগ সাম্যাবস্থানে সর্বোচ্চ হয় (vmax = ωA)
(ii) সরণ বৃদ্ধির সাথে সাথে বেগ হ্রাস পায়
(iii) বিস্তারের প্রান্তে বেগ শূন্য হয় (v = 0)
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
v = ω √(A² - x²)। সাম্যাবস্থানে (x=0) v সর্বোচ্চ, সরণ x বাড়লে v কমে, এবং বিস্তারে (x=A) v = 0। -
৩৫১
সরল দোলন গতি ও বৃত্তাকার গতির সম্পর্কের ক্ষেত্রে নিম্নোক্ত ধারণা হলো-
(i) সরল দোলন গতির বিস্তার বৃত্তের ব্যাসার্ধের সমান
(ii) সুষম বৃত্তাকার এবং সরল দোলন গতির পর্যায়কাল একই হয়
(iii) কৌণিক কম্পাঙ্ক ও কৌণিক দ্রুতি একই হয়
নিচের কোনটি সঠিক?- ক iii
- খ i ও ii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
বৃত্তাকার গতির ব্যাসার্ধ = সরল দোলন গতির বিস্তার, দুটির পর্যায়কাল এক, এবং সরল দোলন গতির কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = বৃত্তাকার গতির কৌণিক দ্রুতি। তাই তিনটিই সঠিক। -
৩৫২
সরল ছন্দিত গতি সম্পন্ন কণার গতির সমীকরণ y = 10 sin (ωt + δ) এবং পর্যায়কাল T = 30 s হলে কৌণিক কম্পাঙ্ক (ω) কত?
- ক π/2 rad s⁻¹
- খ π rad s⁻¹
- গ π/12 rad s⁻¹
- ঘ π/15 rad s⁻¹
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) π/15 rad s⁻¹
কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = 2π / T = 2π / 30 = π / 15 rad s⁻¹। -
৩৫৩
একটি সরল দোলকের ফাঁপা ববকে তরল দ্বারা পূর্ণ করে নিচে ছিদ্র করে দিলে তরল ঝরতে থাকলে দোলকটি
- ক প্রথমে দ্রুত ও পরে ধীরে চলবে
- খ প্রথমে ধীরে চলবে, তরল শেষ হলে আবার আগের গতিতে চলবে
- গ সবসময় দ্রুত চলবে
- ঘ স্থির হয়ে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) প্রথমে ধীরে চলবে, তরল শেষ হলে আবার আগের গতিতে চলবে
তরল খালি হতে থাকলে ভারকেন্দ্র নিচে নেমে কার্যকর দৈর্ঘ্য L বাড়ে, ফলে T বাড়ে (ধীরে চলে)। সম্পূর্ণ খালি হলে ভারকেন্দ্র পূর্বের কেন্দ্রে ফিরে আসায় T পুনরায় আগের সমতায় আসে। -
৩৫৪
সরল দোলকের ক্ষেত্রে দোলনকালের বর্গ (T²) বনাম অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) লেখচিত্র কোনটি সঠিক?
- ক g-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখা
- খ মূলবিন্দুগামী ঊর্ধ্বগামী সরলরেখা
- গ সমপরাবৃত্ত
- ঘ মূলবিন্দুগামী ঋণাত্মক সরলরেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সমপরাবৃত্ত
T = 2π √(L/g) ⇒ T² = (4π² L) / g ⇒ T² ∝ 1/g। ফলে T² বনাম g লেখচিত্রটি একটি সমপরাবৃত্ত (Rectangular Hyperbola)। -
৩৫৫
y = A sin ωt কণার সরণ হলে ত্বরণ (a) বনাম সময় (t) লেখচিত্র কোনটি?
- ক ঋণাত্মক সাইন তরঙ্গ
- খ ধনাত্মক সাইন তরঙ্গ
- গ কোসাইন তরঙ্গ
- ঘ সরলরেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ঋণাত্মক সাইন তরঙ্গ
y = A sin ωt হলে, v = dy/dt = Aω cos ωt, এবং ত্বরণ a = dv/dt = -Aω² sin ωt। এটি একটি ঋণাত্মক সাইন তরঙ্গ। -
৩৫৬
দোলনরত একটি স্প্রিং-এর দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি (l) বনাম ভর (m) লেখচিত্র কোনটি?
- ক X-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখা
- খ মূলবিন্দুগামী ঊর্ধ্বগামী সরলরেখা
- গ নিম্নগামী সরলরেখা
- ঘ বক্ররেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মূলবিন্দুগামী ঊর্ধ্বগামী সরলরেখা
হুকের সূত্রানুসারে F = kl ⇒ mg = kl ⇒ l = (g/k) m, অর্থাৎ l ∝ m। তাই l-m লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা। -
৩৫৭
সরল গতিসম্পন্ন কোনো কণার সর্বোচ্চ সরণ (Maximum Displacement) কত?
- ক xmax = ω2 A
- খ xmax = ω A
- গ xmax = A
- ঘ xmax = ω2 x
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) xmax = A
কণার সাম্যাবস্থা থেকে সর্বাধিক সরণকেই বিস্তার (A) বলে। -
৩৫৮
সরল ছন্দিত স্পন্দনরত বস্তুকণার বিস্তার A ও সরণ x হলে ত্বরণ (a) সর্বনিম্ন হবে কখন?
- ক x = A অবস্থানে
- খ x = A/2 অবস্থানে
- গ x = A/4 অবস্থানে
- ঘ x = 0 অবস্থানে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) x = 0 অবস্থানে
ত্বরণ a = -ω² x। সাম্যাবস্থানে x = 0 হলে ত্বরণ সর্বনিম্ন (a = 0) হয়। -
৩৫৯
মহাকাশে (ওজনহীনতায় g = 0) একটি সেকেন্ড দোলকের কম্পাঙ্ক (f) কত হবে?
- ক 0 Hz
- খ 1 Hz
- গ 2 Hz
- ঘ অসীম (∞)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0 Hz
মহাকাশে g = 0, ফলে দোলনকাল T = ∞ (অসীম)। কম্পাঙ্ক f = 1 / T = 1 / ∞ = 0 Hz। -
৩৬০
একটি সরল দোলকের সুতার দৈর্ঘ্য 4 গুণ বাড়ালে (L′ = 4L) দোলনকাল (T)
- ক 4 গুণ বাড়বে
- খ দ্বিগুণ হবে
- গ অর্ধেক হবে
- ঘ এক-চতুর্থাংশ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দ্বিগুণ হবে
T ∝ √L ⇒ T′ = T √4 = 2 T (দ্বিগুণ হবে)।
পর্যাবৃত্ত গতি নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।