ভৌত জগৎ ও পরিমাপ — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ১ম অধ্যায়। এখানে ৩৩৬টি 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।
৩৩৬ প্রশ্ন
১ম পত্র
অধ্যায় ১
পাতা ১৫/১৭
-
২৮১
আণবিক গঠনের জন্য দায়ী বল কোনটি?
- ক মহাকর্ষ বল
- খ দুর্বল নিউক্লিয় বল
- গ সবল নিউক্লিয় বল
- ঘ তড়িৎ চুম্বকীয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তড়িৎ চুম্বকীয় বল
প্রকৃতির মৌলিক বল 4টি, মহাকর্ষ, তড়িৎ চুম্বকীয়, সবল নিউক্লিয় ও দুর্বল নিউক্লিয়।
পরমাণুতে ইলেকট্রন-নিউক্লিয়াসের বন্ধন, অণু গঠন, রাসায়নিক বন্ধন, ঘর্ষণ, স্থিতিস্থাপকতা, সবই তড়িৎ চুম্বকীয় বলের ফল।
সবল নিউক্লিয় বল নিউক্লিয়াসের ভেতরে প্রোটন-নিউট্রনকে বেঁধে রাখে (পাল্লা 10−15 m), দুর্বল নিউক্লিয় বল β-ক্ষয়ের জন্য দায়ী, মহাকর্ষ বল গ্রহ-নক্ষত্রের গতি নিয়ন্ত্রণ করে।
আপেক্ষিক মান: সবল 1, তড়িৎ চুম্বকীয় 10−2, দুর্বল 10−13, মহাকর্ষ 10−39। -
২৮২
এক বছরে আলো কত দূরত্ব অতিক্রম করে?
- ক 9.4 × 1012 km
- খ 9.7 × 1012 km
- গ 9.4 × 1018 km
- ঘ 9.6 × 1012 km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 9.4 × 1012 km
এখানে, c = 3 × 108 m s−1, t = 1 বছর = 365 × 24 × 3600 s = 3.15 × 107 s
1 আলোকবর্ষ = ct = 3 × 108 × 3.15 × 107 = 9.46 × 1015 m = 9.46 × 1012 km ≈ 9.4 × 1012 km
আলোকবর্ষ দূরত্বের একক; 1 পারসেক = 3.26 আলোকবর্ষ, 1 AU = 1.5 × 1011 m -
২৮৩
কোন ধরনের কণার বিনিময়ের ফলে মহাকর্ষ বল ক্রিয়াশীল হয়?
- ক নিউট্রন
- খ মেসন
- গ গ্রাভিটন
- ঘ ফোটন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) গ্রাভিটন
মহাকর্ষ বল গ্রাভিটন নামক ভরহীন কণার বিনিময়ে ক্রিয়াশীল বলে ধরা হয় (কণাটি এখনো পরীক্ষায় শনাক্ত হয়নি)।
তড়িৎ চৌম্বকীয় বল, ফোটন; সবল নিউক্লিয় বল, গ্লুয়ন (নিউক্লিয়নের মধ্যে মেসন); দুর্বল নিউক্লিয় বল, W ও Z বোসন।
মহাকর্ষ বল সবচেয়ে দুর্বল কিন্তু পাল্লা অসীম, সর্বদা আকর্ষণধর্মী, F = Gm1m2r2।
নিউট্রন কোনো বিনিময় কণা নয়, নিউক্লিয়াসের উপাদান কণা। -
২৮৪
সর্বাপেক্ষা দুর্বল মৌলিক বল হলো-
- ক তড়িৎ চুম্বক বল
- খ সবল নিউক্লিয় বল
- গ মহাকর্ষ বল
- ঘ দুর্বল নিউক্লিয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) মহাকর্ষ বল
প্রকৃতির চারটি মৌলিক বলের আপেক্ষিক শক্তি: সবল নিউক্লিয় (1) > তড়িৎ চৌম্বকীয় (10−2) > দুর্বল নিউক্লিয় (10−13) > মহাকর্ষ (10−39)।
মহাকর্ষ বল সবচেয়ে দুর্বল হলেও পাল্লা অসীম, সর্বদা আকর্ষণধর্মী এবং গ্রহ-নক্ষত্রের গতি নিয়ন্ত্রণ করে।
সবল নিউক্লিয় বল সবচেয়ে শক্তিশালী, পাল্লা প্রায় 10−15 m, নিউক্লিয়াসে প্রোটন-নিউট্রনকে বেঁধে রাখে।
দুর্বল নিউক্লিয় বল বিটা ক্ষয়ের জন্য দায়ী, পাল্লা প্রায় 10−18 m; তড়িৎ চৌম্বকীয় বলের পাল্লা অসীম, আকর্ষণ বা বিকর্ষণ দুই-ই হতে পারে। -
২৮৫
কোন কণার বিনিময়ের কারণে তড়িৎ চৌম্বকীয় বল ক্রিয়াশীল হয়?
- ক বোসন
- খ ফোটন
- গ মেসন
- ঘ গ্রাভিটন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ফোটন
প্রতিটি মৌলিক বল কোনো না কোনো বিনিময় কণা (গেজ বোসন) আদান-প্রদানের মাধ্যমে কাজ করে।
তড়িৎ চৌম্বকীয় বল, ফোটন (ভরহীন, পাল্লা অসীম); মহাকর্ষ বল, গ্রাভিটন (অনুমিত, ভরহীন, পাল্লা অসীম)।
সবল নিউক্লিয় বল, গ্লুয়ন (নিউক্লিয়নের মধ্যে কার্যত পাই-মেসন), পাল্লা প্রায় 10−15 m; দুর্বল নিউক্লিয় বল, W+, W−, Z0 বোসন, পাল্লা প্রায় 10−18 m।
বোসন হলো এসব বিনিময় কণার সাধারণ শ্রেণির নাম, ফোটন তার একটি সদস্য। -
২৮৬
ভূমিকম্প মাপার যন্ত্রের নাম কি?
- ক স্পিডোমিটার
- খ হাইড্রোমিটার
- গ থার্মোমিটার
- ঘ সিসমোগ্রাফ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সিসমোগ্রাফ
ভূমিকম্পের কম্পন রেকর্ড করার যন্ত্র সিসমোগ্রাফ; ভূমিকম্পের মাত্রা রিখটার স্কেলে (লগারিদমিক) প্রকাশ করা হয়।
স্পিডোমিটার, গাড়ির দ্রুতি মাপে; হাইড্রোমিটার, তরলের আপেক্ষিক গুরুত্ব বা ঘনত্ব মাপে; থার্মোমিটার, তাপমাত্রা মাপে।
অন্যান্য পরিচিত যন্ত্র: ব্যারোমিটার (বায়ুচাপ), হাইগ্রোমিটার (আর্দ্রতা), অ্যানিমোমিটার (বায়ুর বেগ), অল্টিমিটার (উচ্চতা), গ্যালভানোমিটার (ক্ষুদ্র প্রবাহ)। -
২৮৭
সর্বাপেক্ষা দুর্বল বল কোনটি?
- ক তড়িৎ-চুম্বকীয় বল
- খ চুম্বকীয় বল
- গ মহাকর্ষ
- ঘ নিউক্লিয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) মহাকর্ষ
প্রকৃতির চারটি মৌলিক বলের আপেক্ষিক শক্তি: সবল নিউক্লীয় 1, তড়িৎ-চুম্বকীয় 10−2, দুর্বল নিউক্লীয় 10−13, মহাকর্ষ 10−39।
মহাকর্ষ বল সবচেয়ে দুর্বল কিন্তু পাল্লা অসীম, সর্বদা আকর্ষণধর্মী; বাহক কণা গ্র্যাভিটন (অনাবিষ্কৃত)।
সবল নিউক্লীয় বল সবচেয়ে শক্তিশালী, পাল্লা 10−15 m (নিউক্লিয়াসের আকার), বাহক গ্লুয়ন/মেসন।
তড়িৎ-চুম্বকীয় বলের পাল্লা অসীম, বাহক ফোটন; চুম্বকীয় বল তড়িৎ-চুম্বকীয় বলেরই অংশ, আলাদা মৌলিক বল নয়। -
২৮৮
দুর্বল নিউক্লিয় বলের কারণ কোনটি?
- ক নিউট্রিনো
- খ মেসন
- গ প্রোটন
- ঘ বোসন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বোসন
দুর্বল নিউক্লীয় বলের বাহক কণা W+, W− ও Z0 বোসন (ভারী, ভর প্রোটনের প্রায় 86–97 গুণ), পাল্লা প্রায় 10−18 m।
এ বল β-ক্ষয় (n → p + e− + ) ও নিউট্রিনোর মিথস্ক্রিয়ার জন্য দায়ী; নিউট্রিনো এ বলের বাহক নয়, এ বলে অংশগ্রহণকারী কণা।
সবল নিউক্লীয় বলের বাহক গ্লুয়ন (ইউকাওয়ার মতে মেসন), তড়িৎ-চুম্বকীয় বলের বাহক ফোটন, মহাকর্ষের বাহক গ্র্যাভিটন।
তড়িৎ-চুম্বকীয় ও দুর্বল নিউক্লীয় বলকে একত্রে ইলেকট্রো-উইক বল বলা হয়। -
২৮৯
কৌণিক ত্বরণের মাত্রা কোনটি?
- ক T−2
- খ L−1
- গ s−1
- ঘ LT−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) T−2
কৌণিক ত্বরণ α = dωdt = ΔωΔt; ω-এর একক rad s−1 (মাত্রা T−1), তাই α-এর একক rad s−2 ও মাত্রা T−2।
রেডিয়ান মাত্রাহীন (চাপব্যাসার্ধ = LL), তাই কৌণিক রাশির মাত্রায় L আসে না।
রৈখিক ও কৌণিক সম্পর্ক: v = ωr, at = αr, ac = ω2r; কৌণিক ভরবেগ L = Iω (ML2T−1), টর্ক τ = Iα (ML2T−2)। -
২৯০
স্ক্রু-গজের ত্রুটি ঋণাত্মক হলে কাটা কোন দিকে থাকবে?
- ক ডান দিকে
- খ মাঝখানে
- গ নিচের দিকে
- ঘ বাম দিকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) নিচের দিকে
স্ক্রু-গজে বৃত্তাকার স্কেলের শূন্য দাগ রৈখিক স্কেলের সূচক রেখার সাথে না মিললে যান্ত্রিক ত্রুটি হয়।
শূন্য দাগ সূচক রেখা অতিক্রম করে গেলে (রেখার উপরে থাকলে) ত্রুটি ঋণাত্মক, রেখার আগে (নিচে) থাকলে ধনাত্মক।
ভার্নিয়ার স্কেলে শূন্য দাগ প্রধান স্কেলের শূন্যের বাম দিকে থাকলে ত্রুটি ঋণাত্মক, ডান দিকে থাকলে ধনাত্মক।
প্রকৃত পাঠ = পর্যবেক্ষিত পাঠ − যান্ত্রিক ত্রুটি (ঋণাত্মক ত্রুটি হলে যোগ হয়)। -
২৯১
1 আলোকবর্ষ = কত মিটার?
- ক 4.56 × 1015
- খ 7.89 × 1015
- গ 9.46 × 1015
- ঘ 1.23 × 1015
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 9.46 × 1015
1 আলোকবর্ষ = আলো শূন্য মাধ্যমে এক বছরে যে দূরত্ব অতিক্রম করে।
1 ly = c × t = 3 × 108 × 365 × 24 × 3600 = 9.46 × 1015 m
এটি দূরত্বের একক, সময়ের নয়। 1 পারসেক = 3.26 ly = 3.08 × 1016 m; 1 AU = 1.5 × 1011 m। -
২৯২
কোনটি কৌণিক সরণের একক নয়?
- ক ডিগ্রি
- খ রেডিয়ান
- গ গ্রেড
- ঘ পাই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পাই
কৌণিক সরণ θ = sr, এর একক রেডিয়ান (rad); ডিগ্রি ও গ্রেডও কোণের একক।
π একটি সংখ্যা (3.1416), কোনো একক নয়।
1 rad = 57.3°, π rad = 180°, 1 পূর্ণ ঘূর্ণন = 2π rad = 360° = 400 গ্রেড।
রেডিয়ান মাত্রাহীন (দৈর্ঘ্য/দৈর্ঘ্য), SI-এ এটি সম্পূরক একক। -
২৯৩
শূন্য মাধ্যমে এক আলোকবর্ষ সমান নিম্নের কোনটি?
- ক 1010 মাইল
- খ পৃথিবীর পরিধির সমান
- গ 400 বছর
- ঘ 9.46 × 1012 km
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 9.46 × 1012 km
1 আলোকবর্ষ = শূন্য মাধ্যমে আলো এক বছরে যে দূরত্ব অতিক্রম করে; এটি দৈর্ঘ্যের একক, সময়ের নয়।
1 ly = c × t = 3 × 108 × 365 × 24 × 3600 = 9.46 × 1015 m = 9.46 × 1012 km ≈ 5.88 × 1012 মাইল
1 পারসেক = 3.26 আলোকবর্ষ = 3.086 × 1016 m; 1 AU = 1.496 × 1011 m (সূর্য-পৃথিবী গড় দূরত্ব)
সূর্য থেকে পৃথিবীতে আলো আসতে প্রায় 8.3 মিনিট লাগে; নিকটতম নক্ষত্র প্রক্সিমা সেন্টাউরি প্রায় 4.2 আলোকবর্ষ দূরে। -
২৯৪
তড়িৎ চৌম্বক বলের ক্ষেত্রে নিম্নের কোন কণা কাজ করে?
- ক গ্রাভিটন
- খ গামা
- গ বিটা
- ঘ ফোটন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ফোটন
মৌলিক বল ও তাদের বাহক কণা: তড়িৎচুম্বকীয় বল, ফোটন, মহাকর্ষ বল, গ্রাভিটন (ধারণাগত), সবল নিউক্লীয় বল, গ্লুয়ন (নিউক্লিয়নের মধ্যে মেসন/পাইওন), দুর্বল নিউক্লীয় বল, W+, W−, Z0 বোসন।
বলের আপেক্ষিক শক্তি: সবল নিউক্লীয় 1, তড়িৎচুম্বকীয় 10−2, দুর্বল নিউক্লীয় 10−13, মহাকর্ষ 10−39।
তড়িৎচুম্বকীয় ও মহাকর্ষ বলের পাল্লা অসীম; সবল বলের পাল্লা প্রায় 10−15 m, দুর্বল বলের 10−18 m।
গামা রশ্মি উচ্চশক্তির ফোটন, বিটা কণা ইলেকট্রন/পজিট্রন, এরা বল-বাহক নয়। -
২৯৫
নিম্নের কোন জোড়াটি সঠিক নয়?
- ক ভূমিকম্প মাপার যন্ত্র- সিসমোমিটার
- খ রোধ মাপার যন্ত্র- ভোল্টমিটার
- গ কম্পাংক মাপার যন্ত্র- সনোমিটার
- ঘ বিকিরণ মাপার যন্ত্র- রেডিওমিটার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) রোধ মাপার যন্ত্র- ভোল্টমিটার
রোধ মাপা হয় ওহমমিটার, মিটার ব্রিজ, হুইটস্টোন ব্রিজ বা পোস্ট অফিস বক্স দিয়ে; ভোল্টমিটার বিভব পার্থক্য মাপে, বর্তনীর সমান্তরালে যুক্ত হয়, এর রোধ খুব বেশি।
সিসমোমিটার/সিসমোগ্রাফ ভূমিকম্পের কম্পন রেকর্ড করে (রিখটার স্কেল); সনোমিটার টানা তারের কম্পাঙ্ক ও অনুনাদ পরীক্ষায় ব্যবহৃত (f = 12LTμ); রেডিওমিটার বিকিরণ শক্তি মাপে।
অন্যান্য যন্ত্র: অ্যামিটার (প্রবাহ, শ্রেণিতে যুক্ত, রোধ কম), গ্যালভানোমিটার (ক্ষুদ্র প্রবাহ), পোটেনশিওমিটার (তড়িচ্চালক শক্তি), ব্যারোমিটার (বায়ুচাপ), হাইগ্রোমিটার (আর্দ্রতা), ক্যালরিমিটার (তাপ), ফটোমিটার (আলোর তীব্রতা)। -
২৯৬
ভার্নিয়ার স্কেল দিয়ে সর্বনিম্ন কত একক পর্যন্ত মাপা যায়?
- ক মিলিমিটার
- খ ন্যানোমিটার
- গ মাইক্রোমিটার
- ঘ সেন্টিমিটার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) মিলিমিটার
ভার্নিয়ার স্কেল প্রধান স্কেলের ক্ষুদ্রতম ভাগের ভগ্নাংশ মাপে; ভার্নিয়ার ধ্রুবক VC = প্রধান স্কেলের ক্ষুদ্রতম ভাগ/ভার্নিয়ার ভাগসংখ্যা = 1 mm10 = 0.1 mm = 0.01 cm, অর্থাৎ মিলিমিটারের ভগ্নাংশ পর্যন্ত মাপা যায়।
পাঠ = প্রধান স্কেল পাঠ + ভার্নিয়ার সমপাতন × VC (± যান্ত্রিক ত্রুটি)।
স্ক্রু গজ (মাইক্রোমিটার) 0.01 mm পর্যন্ত মাপে: লঘিষ্ঠ গণন = পিচ/বৃত্তাকার ভাগসংখ্যা = 1 mm100; স্ফেরোমিটার 0.01 mm বা তার কম।
ন্যানোমিটার (10−9 m) ক্রমের দৈর্ঘ্য কোনো যান্ত্রিক স্কেলে মাপা যায় না। -
২৯৭
1 আলোক বর্ষের মান (m) নিম্নের কোনটি?
- ক 3 × 108
- খ 2.628 × 1012
- গ 9.46 × 1012
- ঘ 9.46 × 1015
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 9.46 × 1015
আলোক বর্ষ দূরত্বের একক: শূন্য মাধ্যমে আলো এক বছরে যে দূরত্ব অতিক্রম করে।
1 আলোক বর্ষ = c × t = 3 × 108 × 365 × 24 × 3600 = 9.46 × 1015 m ≈ 9.5 × 1012 km।
অন্যান্য জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক একক: 1 AU (পৃথিবী–সূর্য দূরত্ব) = 1.5 × 1011 m, 1 পারসেক = 3.26 আলোক বর্ষ = 3.08 × 1016 m। -
২৯৮
নিচের কোন তথ্যটি সঠিক নয়?
- ক রৈখিক বেগের মাত্রা - LT−1
- খ রৈখিক বেগের একক - ms−1
- গ কৌণিক বেগের মাত্রা - T−1
- ঘ কৌণিক বেগের মাত্রা - S−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কৌণিক বেগের মাত্রা - S−1
মাত্রা লেখা হয় মৌলিক রাশির প্রতীকে (M, L, T); একক লেখা হয় m, s ইত্যাদিতে। তাই S−1 কৌণিক বেগের মাত্রা নয়, s−1 তার একক।
রৈখিক বেগ v = dsdt, একক m s−1, মাত্রা LT−1
কৌণিক বেগ ω = dθdt, একক rad s−1 (rad মাত্রাহীন), মাত্রা T−1
v = ωr, কৌণিক ত্বরণের মাত্রা T−2 -
২৯৯
শক্তির মাত্রা নিম্নের কোনটি?
- ক MLT
- খ MLT2
- গ MLT3
- ঘ ML2T2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ML2T2
শক্তি = কাজ = বল × সরণ = (MLT−2)(L) = ML2T−2।
MLT = MLT−1 ভরবেগের মাত্রা, MLT2 = MLT−2 বলের মাত্রা, MLT3 = MLT−3 ক্ষমতা নয় (ক্ষমতার মাত্রা ML2T−3)।
শক্তি, কাজ, টর্ক ও তাপ, সবার মাত্রা ML2T−2, একক জুল (J = kg m2 s−2)। -
৩০০
নিম্নের কোনটি শূন্যস্থানে প্রতি সেকেন্ডে আলোর গতিবেগ?
- ক 3 × 108 m s−1
- খ 500 Js−1
- গ 500 W
- ঘ 50 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3 × 108 m s−1
শূন্যস্থানে আলোর বেগ c = 3 × 108 m s−1 (সঠিক মান 2.998 × 108 m s−1), এটি একটি সার্বজনীন ধ্রুবক ও সকল তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের বেগ।
বেগের একক m s−1; Js−1 ও W ক্ষমতার একক, K তাপমাত্রার একক।
মাধ্যমে আলোর বেগ v = cn, n প্রতিসরাঙ্ক।
ভৌত জগৎ ও পরিমাপ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।