পদার্থের গাঠনিক ধর্ম — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৭ম অধ্যায়। এখানে ৬৮৮টি 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।
-
৫০১
নিম্নের কোনটি পৃষ্ঠটানের উপর প্রভাব বিস্তার করে না?
- ক দূষিতকরণ
- খ তড়িতাহিতকরণ
- গ তাপমাত্রা
- ঘ চৌম্বকত্ব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চৌম্বকত্ব
পৃষ্ঠটান নির্ভর করে তাপমাত্রা (বাড়লে কমে, সংকট তাপমাত্রায় শূন্য), দূষিতকরণ বা অপদ্রব্য (তেল, সাবান মিশলে কমে), দ্রবীভূত পদার্থ (লবণে বাড়ে) ও তড়িতাহিতকরণ (আহিত করলে কমে)-এর উপর।
চৌম্বকত্ব পৃষ্ঠটানের উপর কোনো প্রভাব ফেলে না।
পৃষ্ঠটান T = FL, একক N/m, মাত্রা MT−2; পানির T ≈ 0.072 N/m। -
৫০২
সবচেয়ে হালকা ধাতু কোনটি?
- ক লিথিয়াম
- খ অ্যালুমিনিয়াম
- গ ম্যাগনেসিয়াম
- ঘ সোডিয়াম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) লিথিয়াম
লিথিয়াম (Li) সবচেয়ে হালকা ধাতু, ঘনত্ব 0.534 g/cm3, পানির চেয়েও হালকা।
তুলনা: সোডিয়াম 0.97 g/cm3, ম্যাগনেসিয়াম 1.74 g/cm3, অ্যালুমিনিয়াম 2.70 g/cm3।
সবচেয়ে ভারী ধাতু অসমিয়াম (22.6 g/cm3); সবচেয়ে হালকা মৌল হাইড্রোজেন (অধাতু)। -
৫০৩
নিম্নের কোনটি পদার্থের অবস্থা নয়?
- ক তরল
- খ গ্যাসীয় স্ফটিক
- গ তরল স্ফটিকাকার
- ঘ প্লাজমা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) গ্যাসীয় স্ফটিক
পদার্থের অবস্থা: কঠিন, তরল, গ্যাসীয়, এই তিনটি সাধারণ অবস্থা; এর সাথে প্লাজমা (উচ্চ তাপমাত্রায় আয়নিত গ্যাস, চতুর্থ অবস্থা) ও তরল স্ফটিক (কঠিন ও তরলের মধ্যবর্তী অবস্থা, LCD পর্দায় ব্যবহৃত) পাঠ্যবইয়ে উল্লেখ আছে।
'গ্যাসীয় স্ফটিক' বলে কোনো অবস্থা নেই, গ্যাসের অণু বিশৃঙ্খল, স্ফটিকের মতো নিয়মিত সজ্জা থাকে না।
তরল স্ফটিকে অণুগুলো তরলের মতো প্রবাহিত হতে পারে কিন্তু স্ফটিকের মতো নির্দিষ্ট দিকে সজ্জিত থাকে। -
৫০৪
সাধারণ অবস্থায় নাইট্রোজেন একটি?
- ক গ্যাসীয় পদার্থ
- খ তরল পদার্থ
- গ কঠিন পদার্থ
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) গ্যাসীয় পদার্থ
সাধারণ তাপমাত্রা ও চাপে (0°C, 1 atm) নাইট্রোজেন বর্ণহীন, গন্ধহীন গ্যাসীয় পদার্থ; বায়ুমণ্ডলের আয়তনের প্রায় 78% নাইট্রোজেন।
নাইট্রোজেনের স্ফুটনাঙ্ক −196°C (77 K), গলনাঙ্ক −210°C, তাই এর নিচে তরল নাইট্রোজেন পাওয়া যায়, যা শীতলীকরণে ব্যবহৃত হয়।
N2 দ্বিপারমাণবিক গ্যাস, γ = CpCv = 1.4, স্বাধীনতার মাত্রা 5। -
৫০৫
একটি ক্ষুদ্র গোলাকার বস্তু কোন তরলের মধ্যে দিয়ে প্রান্ত বেগে পড়ছে। বস্তুর ওজন 0.03 N এবং বস্তুর উপর ক্রিয়ারত প্লবতা 0.01 N হলে বস্তুর উপর ক্রিয়ারত সান্দ্র বল হবে-
- ক 0.01 N
- খ 0.02 N
- গ 0.03 N
- ঘ 0.04 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.02 N
এখানে, W = 0.03 N, প্লবতা Fb = 0.01 N
প্রান্ত বেগে ত্বরণ শূন্য, তাই W = Fb + Fv
Fv = W − Fb = 0.03 − 0.01 = 0.02 N -
৫০৬
পয়সনের অনুপাত σ হলে নিম্নের কোনটি সঠিক?
- ক σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি
- খ σ = দৈর্ঘ্য বিকৃতি/পার্শ্ব বিকৃতি
- গ σ = পার্শ্ব বিকৃতি × দৈর্ঘ্য বিকৃতি
- ঘ σ = পার্শ্ব বিকৃতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি
পয়সনের অনুপাত σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি = ΔddΔLL, একটি বিশুদ্ধ সংখ্যা, একক ও মাত্রা নেই; স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে পদার্থের জন্য ধ্রুবক।
তাত্ত্বিক সীমা −1 থেকে 0.5; বাস্তবে সাধারণ পদার্থের জন্য 0 থেকে 0.5 (ইস্পাত ≈ 0.3, রাবার ≈ 0.5, কর্ক ≈ 0)।
দৈর্ঘ্য বাড়লে ব্যাস কমে, তাই কঠোরভাবে σ = −(পার্শ্ব বিকৃতি)/(দৈর্ঘ্য বিকৃতি); সম্পর্ক: Y = 2η(1 + σ) = 3K(1 − 2σ)। -
৫০৭
নিম্নের কোনটি অতিবৃহৎ অণু?
- ক Na
- খ Br
- গ MnO
- ঘ SiO2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) SiO2
SiO2 (সিলিকা/কোয়ার্টজ) অতিবৃহৎ অণু (macromolecule), এতে প্রতিটি Si পরমাণু 4টি O পরমাণুর সাথে ও প্রতিটি O দুটি Si-এর সাথে সমযোজী বন্ধনে যুক্ত হয়ে ত্রিমাত্রিক দৈত্যাকার সমযোজী কেলাস গঠন করে; তাই গলনাঙ্ক খুব বেশি (≈ 1710°C), কঠিন ও অপরিবাহী।
Na ধাতব কেলাস, Br2 দ্বিপরমাণুক অণু, MnO আয়নিক যৌগ, কোনোটি দৈত্যাকার সমযোজী অণু নয়।
একই ধরনের দৈত্যাকার সমযোজী গঠন: হীরক, গ্রাফাইট, সিলিকন, সিলিকন কার্বাইড। -
৫০৮
যেসব তরল পদার্থ কাচ ভেজায় না তাদের ক্ষেত্রে স্পর্শকোণ
- ক প্রায় 90°
- খ প্রায় 0°
- গ 90° - চেয়ে বড়ো
- ঘ 90°-এর চেয়ে ছোটো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 90° - চেয়ে বড়ো
না-ভেজানো তরলে সংসক্তি বল বেশি, তাই স্পর্শকোণ স্থূলকোণ — 90°-এর চেয়ে বড়ো (যেমন কাচ-পারদ ≈139°)। -
৫০৯
চিত্রে r ব্যাসার্ধের একটি কাচের কৈশিক নল বিশুদ্ধ পানিতে ডুবালে তা পানিতে h উচ্চতায় ওঠে। পরে 2
r ব্যাসার্ধের ওপর একটি কৈশিক নল পানিতে ডুবানো হলো।
১ম ক্ষেত্রে পৃষ্ঠটান T1 দ্বিতীয় ক্ষেত্রে পৃষ্ঠটান T2 হলে কোন সম্পর্কটি সঠিক?- ক T2 > T1
- খ T2< T1
- গ T1 = T2
- ঘ 2T1 = T2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) T1 = T2
পৃষ্ঠটান তরল ও তাপমাত্রার ধর্ম — নলের ব্যাসার্ধ বদলালেও T অপরিবর্তিত থাকে। তাই T1=T2। -
৫১০
কোনো পদার্থের অণুগুলোর মধ্যে নিট বল শূন্য হয় যখন—
- ক r = r0
- খ r < r0
- গ r > r0
- ঘ r ≫ r0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) r = r0
দুটি অণুর মধ্যবর্তী দূরত্ব r যখন সাম্য দূরত্ব r0-এর সমান, তখন আকর্ষণ ও বিকর্ষণ বল পরস্পর সমান হয়, ফলে নিট আন্তঃআণবিক বল শূন্য এবং স্থিতিশক্তি সর্বনিম্ন।
r < r0 হলে বিকর্ষণ বল প্রাধান্য পায় (নিট বল বিকর্ষণধর্মী)।
r > r0 হলে আকর্ষণ বল প্রাধান্য পায় (নিট বল আকর্ষণধর্মী)।
r ≫ r0 হলে আন্তঃআণবিক বল কার্যত শূন্যের দিকে যায়, কিন্তু এটি সাম্যাবস্থা নয়; সাম্য অবস্থান r = r0। -
৫১১
বিভিন্ন পদার্থের অণুগুলোর মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বলকে কী বল বলে?
- ক আসঞ্জন বল
- খ সংসক্তি বল
- গ পৃষ্ঠ টান
- ঘ পৃষ্ঠ শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) আসঞ্জন বল
ভিন্ন ভিন্ন পদার্থের অণুগুলোর মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বলকে আসঞ্জন বল বলে, যেমন কাচ ও পানির অণুর মধ্যে আকর্ষণ।
একই পদার্থের অণুগুলোর মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বল হলো সংসক্তি বল, যেমন পানির অণু-পানির অণু।
পৃষ্ঠটান হলো তরল পৃষ্ঠে কল্পিত রেখার একক দৈর্ঘ্যে লম্বভাবে ক্রিয়াশীল বল (একক Nm−1)।
পৃষ্ঠশক্তি হলো তরল পৃষ্ঠের একক ক্ষেত্রফলে সঞ্চিত স্থিতিশক্তি (একক Jm−2)। -
৫১২
একই পদার্থের বিভিন্ন অণুর মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বলকে কী বলে?
- ক আসঞ্জন বল
- খ পৃষ্ঠশক্তি
- গ সংসক্তি বল
- ঘ পৃষ্ঠটান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সংসক্তি বল
একই পদার্থের বিভিন্ন অণুর মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বলকে সংসক্তি বল বলে, যেমন পারদের অণুগুলোর মধ্যে আকর্ষণ।
ভিন্ন পদার্থের অণুর মধ্যে আকর্ষণ বল হলো আসঞ্জন বল।
আসঞ্জন বল > সংসক্তি বল হলে তরল কঠিনকে ভেজায় (পানি-কাচ); সংসক্তি বল > আসঞ্জন বল হলে ভেজায় না (পারদ-কাচ)।
পৃষ্ঠটান ও পৃষ্ঠশক্তি সংসক্তি বলেরই ফল। -
৫১৩
কাচ ও পারদের স্পর্শকোণ θ হবে—
- ক 0 < θ < 90°
- খ 90° < θ < 180°
- গ θ = 90°
- ঘ θ = 180°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 90° < θ < 180°
কাচ ও পারদের স্পর্শকোণ স্থূলকোণ, প্রায় 135° থেকে 140°; অর্থাৎ 90° < θ < 180°।
পারদ কাচকে ভেজায় না, কারণ পারদ অণুগুলোর মধ্যে সংসক্তি বল পারদ ও কাচের মধ্যকার আসঞ্জন বলের চেয়ে বেশি।
স্পর্শকোণ স্থূলকোণ হলে কৈশিক নলে তরল নেমে যায় (cosθ ঋণাত্মক বলে h ঋণাত্মক) এবং তরলের পৃষ্ঠ উত্তল হয়।
বিশুদ্ধ পানি ও পরিষ্কার কাচের স্পর্শকোণ প্রায় 0°, রূপা ও পানির স্পর্শকোণ প্রায় 90° (তখন কৈশিক উত্থান-অবনমন হয় না)। -
৫১৪
পীড়নের বা ইয়ং-এর গুণাঙ্কের মাত্রা সমীকরণ—
- ক [MLT2]
- খ [ML−1T−1]
- গ [ML−1T−2]
- ঘ [MLT3]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) [ML−1T−2]
পীড়ন = বলক্ষেত্রফল, তাই [পীড়ন] = MLT−2L2 = [ML−1T−2]।
বিকৃতি মাত্রাহীন, তাই Y = পীড়ন/বিকৃতি-এর মাত্রাও [ML−1T−2]।
চাপ, আয়তন গুণাঙ্ক ও দৃঢ়তার গুণাঙ্কেরও একই মাত্রা [ML−1T−2]; SI একক Nm−2 বা Pa।
[ML−1T−1] হলো সান্দ্রতাঙ্কের মাত্রা। -
৫১৫
সান্দ্রতা গুণাঙ্কের একক—
- ক Nms−1
- খ Nm−1s
- গ N−1m−1s
- ঘ Nsm−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Nsm−2
সান্দ্রতাঙ্কের SI একক Nsm−2 (বা Pa s, বা kgm−1s−1)।
নিউটনের সান্দ্রতা সূত্র F = ηA(dvdx) থেকে η = FA(dvdx), তাই একক Nm2 × s−1 = Nsm−2।
সান্দ্রতাঙ্কের মাত্রা [ML−1T−1]; CGS একক পয়েজ (1 Pa s = 10 পয়েজ)। -
৫১৬
1 m দৈর্ঘ্য ও 1 mm2 প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একটি ইস্পাতের তারে দৈর্ঘ্য 10% বৃদ্ধি করতে প্রযুক্ত বল কোনটি? [Y = 2 × 1011 Nm−2]
- ক 2 × 104 N
- খ 2 × 105 N
- গ 2 × 106 N
- ঘ 2 × 107 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 × 104 N
এখানে, L = 1 m, A = 1 mm2 = 1 × 10−6 m2, l = 10% × L = 0.1 m, Y = 2 × 1011 Nm−2
আমরা জানি, Y = FLAl বা F = YAlL
∴ F = 2 × 1011 × 1 × 10−6 × 0.11 = 2 × 104 N -
৫১৭
স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে আকার পীড়ন ও আকার বিকৃতির অনুপাত হচ্ছে—
- ক ইয়ং-এর গুণাঙ্ক
- খ আয়তন গুণাঙ্ক
- গ দৃঢ়তার গুণাঙ্ক
- ঘ পয়সনের অনুপাত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) দৃঢ়তার গুণাঙ্ক
স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে আকার (কৃন্তন) পীড়ন ও আকার (কৃন্তন) বিকৃতির অনুপাতকে দৃঢ়তার গুণাঙ্ক n বলে: n = FAθ।
দৈর্ঘ্য পীড়ন ও দৈর্ঘ্য বিকৃতির অনুপাত ইয়ং-এর গুণাঙ্ক Y = FLAl।
আয়তন পীড়ন ও আয়তন বিকৃতির অনুপাত আয়তন গুণাঙ্ক K = pVv।
পয়সনের অনুপাত σ = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি, এটি পীড়ন-বিকৃতির অনুপাত নয়। -
৫১৮
আয়তন গুণাঙ্কের বিপরীত রাশি কোনটি?
- ক পয়সনের অনুপাত
- খ সংনম্যতা
- গ ইয়ং গুণাঙ্ক
- ঘ দৃঢ়তার গুণাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সংনম্যতা
আয়তন গুণাঙ্ক K-এর বিপরীত রাশি হলো সংনম্যতা (compressibility): সংনম্যতা = 1K।
সংনম্যতার একক m2N−1 বা Pa−1; যে পদার্থের K কম, তাকে সহজে সংকুচিত করা যায়, সংনম্যতা বেশি।
গ্যাসের সংনম্যতা সবচেয়ে বেশি, কঠিনের সবচেয়ে কম।
পয়সনের অনুপাত, ইয়ং গুণাঙ্ক ও দৃঢ়তার গুণাঙ্ক স্থিতিস্থাপকতার অন্য তিনটি ধ্রুবক। -
৫১৯
পয়সনের অনুপাতের ক্ষেত্রে—
i. σ = −L0ΔrrΔL
ii. পয়সন অনুপাতের মান −1 থেকে 12-এর মধ্যে
iii. পয়সন অনুপাতের কোনো মাত্রা ও একক নেই
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i
- খ i ও ii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
i সঠিক: σ = −(পার্শ্ব বিকৃতি)/(দৈর্ঘ্য বিকৃতি) = −ΔrrΔLL0 = −L0ΔrrΔL; ঋণাত্মক চিহ্ন বোঝায় দৈর্ঘ্য বাড়লে ব্যাসার্ধ কমে।
ii সঠিক: তাত্ত্বিকভাবে σ-এর মান −1 থেকে 0.5 (অর্থাৎ 12) এর মধ্যে; বাস্তবে সাধারণত 0.2 থেকে 0.4।
iii সঠিক: পয়সনের অনুপাত দুটি বিকৃতির অনুপাত, তাই এর কোনো একক ও মাত্রা নেই। -
৫২০
পৃষ্ঠটান (T) এবং পৃষ্ঠশক্তি (E)-এর মধ্যে সম্পর্ক কীরূপ?
- ক E = 2T
- খ E = T2
- গ E = T4
- ঘ E = T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) E = T
তরল পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল একক পরিমাণ বাড়াতে কৃত কাজই পৃষ্ঠশক্তি E, আর সেই কাজ সংখ্যাগতভাবে পৃষ্ঠটান T-এর সমান, তাই E = T।
একটি ফ্রেমে l দৈর্ঘ্যের তার x দূরত্ব সরালে কাজ W = 2Tlx এবং বৃদ্ধিপ্রাপ্ত ক্ষেত্রফল 2lx, তাই W2lx = T।
পৃষ্ঠটানের একক Nm−1 আর পৃষ্ঠশক্তির একক Jm−2, দুটো সমতুল্য (1 Jm−2 = 1 Nm−1)।
পদার্থের গাঠনিক ধর্ম নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।