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।
৬৮৮ প্রশ্ন
১ম পত্র
অধ্যায় ৭
পাতা ৩৩/৩৫
-
৬৪১
1m দৈর্ঘ্য ও 1 mm2 প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একটি ইস্পাতের তারের দৈর্ঘ্য 10% বৃদ্ধি করতে প্রযুক্ত বল নিচের 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 = 10−6 m2, দৈর্ঘ্য বিকৃতি lL = 10% = 0.1, Y = 2 × 1011 Nm−2
আমরা জানি, F = YA(lL)
∴ F = 2 × 1011 × 10−6 × 0.1 = 2 × 104 N -
৬৪২
বিকৃতি বনাম পীড়ন লেখচিত্রের ঢাল কী নির্দেশ করে?
- ক স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক
- খ পয়সনের অনুপাত
- গ মোট কৃত কাজ
- ঘ একক আয়তনে বিভবশক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক
পীড়ন (উল্লম্ব অক্ষ) বনাম বিকৃতি (অনুভূমিক অক্ষ) লেখচিত্রের সরলরৈখিক অংশের ঢাল = পীড়ন/বিকৃতি = স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক।
দৈর্ঘ্য পীড়ন ও দৈর্ঘ্য বিকৃতির ক্ষেত্রে এই ঢালই ইয়ং-এর গুণাঙ্ক; ঢাল যত বেশি, উপাদান তত বেশি স্থিতিস্থাপক।
লেখচিত্রের নিচের ক্ষেত্রফল = 12 × পীড়ন × বিকৃতি = একক আয়তনে সঞ্চিত বিভবশক্তি (একক আয়তনে কৃতকাজ)। -
৬৪৩
স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে আকার পীড়ন ও আকার বিকৃতির অনুপাত হচ্ছে—
- ক ইয়ংয়ের গুণাঙ্ক
- খ আয়তন গুণাঙ্ক
- গ পয়সনের অনুপাত
- ঘ দৃঢ়তার গুণাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) দৃঢ়তার গুণাঙ্ক
আকার পীড়ন (কৃন্তন পীড়ন) ও আকার বিকৃতির (কৃন্তন কোণ θ) অনুপাতকে দৃঢ়তার গুণাঙ্ক বলে: η = FAθ।
দৃঢ়তার গুণাঙ্কের একক Nm−2, মাত্রা [ML−1T−2]; এটি কেবল কঠিনের থাকে।
দৈর্ঘ্য পীড়ন/দৈর্ঘ্য বিকৃতি = ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, আয়তন পীড়ন/আয়তন বিকৃতি = আয়তন গুণাঙ্ক।
পয়সনের অনুপাত = পার্শ্ব বিকৃতি/দৈর্ঘ্য বিকৃতি। -
৬৪৪
নিচের কোন পদার্থের ইয়ংয়ের গুণাঙ্ক সবচেয়ে বেশি?
- ক তামা
- খ প্লাস্টিক
- গ ইস্পাত
- ঘ সোনা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ইস্পাত
প্রদত্তগুলোর মধ্যে ইস্পাতের ইয়ং-এর গুণাঙ্ক সবচেয়ে বেশি, প্রায় 2 × 1011 Nm−2।
তামা ≈ 1.1 থেকে 1.2 × 1011 Nm−2, সোনা ≈ 7.9 × 1010 Nm−2, প্লাস্টিক ≈ 109 Nm−2 ক্রমের (সবচেয়ে কম)।
এজন্য সেতু, রেললাইন ও ভবনের কাঠামোতে ইস্পাত ব্যবহার করা হয়। -
৬৪৫
স্থিতিস্থাপক বস্তুকে যখন সংকুচিত করা হয় তখন তার মোট সঞ্চিত শক্তির রাশিমালা কোনটি?
- ক (12)YAl2L2
- খ (12)YAl2L
- গ (12)YAlL2
- ঘ (12)YAlL
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) (12)YAl2L
সংকোচন বা প্রসারণ যাই হোক, স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে সঞ্চিত শক্তি W = (12)Fl।
আমরা জানি, F = YAlL; বসালে W = (12)YAl2L
এখানে l হলো দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন (সংকোচনে দৈর্ঘ্য হ্রাস), L আদি দৈর্ঘ্য, A প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল।
একক আয়তনে সঞ্চিত শক্তি = 12 × পীড়ন × বিকৃতি। -
৬৪৬
একই উপাদানে তৈরি ২য় তারের দৈর্ঘ্য ১ম তারের দৈর্ঘ্যের দ্বিগুণ কিন্তু ব্যাসার্ধ ১ম তারের অর্ধেক হলে ও সমান ভার প্রয়োগ করলে ২য় তার ও ১ম তারের দৈর্ঘ্য প্রসারণের অনুপাত কত?
- ক same
- খ 2
- গ 12
- ঘ 8
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 8
Δl=FLAY ∝ Lr2। L দ্বিগুণ ও r অর্ধেক ⇒ Δl হবে 2×4 = 8 গুণ। -
৬৪৭
নিচের কোনটি সঠিক?
- ক U = 12lLY
- খ U = 12YAl2L / AL
- গ U = 12 Al
- ঘ U = 12 AlL
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) U = 12YAl2L / AL
একক আয়তনে সঞ্চিত শক্তি U=12×পীড়ন×বিকৃতি; মোট কাজ 12YAl2L — একে আয়তন AL দিয়ে ভাগ করলেই U পাওয়া যায়। -
৬৪৮
নিচের কোনটির মাত্রা নেই?
- ক পীড়ন
- খ ইয়াং-এর গুণাঙ্ক
- গ বিকৃতি
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বিকৃতি
পীড়ন, ইয়ং গুণাঙ্ক ও চাপ — তিনটিরই মাত্রা ML-1T-2। বিকৃতি দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত, তাই মাত্রাহীন। -
৬৪৯
একটি ইস্পাতের তারের উপাদানের ইয়ং গুণাঙ্ক Y। যদি তারের ব্যাস দ্বিগুণ করা হয় তাহলে পরিবর্তিত ইয়ং
গুণাঙ্ক কত হবে?- ক পূর্বের সমান
- খ পূর্বের অর্ধেক
- গ পূর্বের দ্বিগুণ
- ঘ পূর্বের চার গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) পূর্বের সমান
ইয়ং-এর গুণাঙ্ক উপাদানের বৈশিষ্ট্য — ব্যাস বদলালেও Y পূর্বের সমানই থাকবে। -
৬৫০
1.1 m দৈর্ঘ্য ও 2.0 cm ব্যাসবিশিষ্ট একটি অনুভূমিক রডের এক প্রান্ত একটি দেয়ালের সাথে সুদৃঢ়ভাবে আটকানো আছে। রডটির অপর প্রান্তে 31.4 kg ভর ঝুলানোতে এর কৌণিক বিকৃতি 0.01 রেডিয়ান হলো। রডটির উপাদানের দৃঢ়তার গুণাঙ্ক কত? g = 10 m/s² ।
- ক 0.25 MPa
- খ 0.025 GPa
- গ 1.0 MPa
- ঘ 0.1 GPa
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.1 GPa
A=πr2=π(0.01)2=3.1416×10-4 m2। F=31.4×10=314 N। n=F/Aθ=314/3.1416×10-40.01≈1.0×108 Pa = 0.1 GPa। -
৬৫১
বৃষ্টির একটি বড়ো ফোঁটা ভেঙে অনেকগুলো ছোটো ফোঁটায় পরিণত হলে, বড়ো ফোঁটাটির তুলনায় ছোটো ফোঁটাগুলোর সমষ্টিগত ক্ষেত্রফল
- ক হ্রাস পাবে
- খ বৃদ্ধি পাবে
- গ অপরিবর্তিত থাকবে
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বৃদ্ধি পাবে
মোট আয়তন একই থাকলেও ছোটো ফোঁটাগুলোর সমষ্টিগত পৃষ্ঠক্ষেত্রফল বেড়ে যায়। -
৬৫২
নিচের কোনটির মাত্রা নেই?
- ক পীড়ন (Stress)
- খ ইয়াং-এর গুনাঙ্ক (Young's modulus)
- গ বিকৃ তি (Strain)
- ঘ চাপ (Pressure)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বিকৃ তি (Strain)
বিকৃতি হলো দুটি দৈর্ঘ্যের অনুপাত (ΔLL), তাই এর কোনো মাত্রা নেই; পীড়ন, ইয়ং গুণাঙ্ক ও চাপ — এই তিনটিরই মাত্রা ML−1T−2। -
৬৫৩
বৃষ্টির একটি বড় ফোঁটা ভেঙ্গে অনেকগুলো ছোট ফোঁটায় পরিণত হলে, বড় ফোঁটাটির তু লনায় ছোট ফোঁটাগুলির সমষ্টিগত ক্ষেত্রফল-
- ক হ্রাস পাবে
- খ বৃদ্ধি পাবে
- গ অপরিবর্তিত থাকবে
- ঘ কোনটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বৃদ্ধি পাবে
একই মোট আয়তনের বড় ফোঁটাকে ছোট ফোঁটায় ভাঙলে ব্যাসার্ধ কমে যায়; সংখ্যা n∝1r3 হারে বাড়লেও মোট ক্ষেত্রফল n×4πr2∝1r হওয়ায় নিট ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায়। -
৬৫৪
স্থিতিস্থাপক গুণাংকের মাত্রা কী?
- ক MLT−1
- খ ML−1T−2
- গ MLT−2
- ঘ ML2T−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ML−1T−2
স্থিতিস্থাপক গুণাংক =(পীড়ন)/(বিকৃতি)=FAΔLL, যার মাত্রা পীড়নের মাত্রার সমান, অর্থাৎ ML−1T−2। -
৬৫৫
একটি তারের ইয়ং এর গুণাঙ্ক 4 ×1011 N/m2। তারটির দৈর্ঘ্য 7.5% বাড়াতে কী পরিমাণ পীড়ন প্রয়োজন হবে?
- ক 7.5×1011 N/m2
- খ 3×1010 N/m2
- গ 5.33×1010 N/m2
- ঘ 4×1010 N/m2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3×1010 N/m2
পীড়ন =Y×বিকৃতি=4×1011×0.075=3×1010 N/m2। -
৬৫৬
এক টুকরা কর্কযুক্ত 0°C তাপমাত্রার একটি বরফখণ্ড বরফ-পানিতে ভাসমান। বরফখণ্ডটি গলে গেলে পানির স্তরের উচ্চতা:
- ক বৃদ্ধি পাবে
- খ কমে যাবে
- গ সমান থাকবে
- ঘ আদি অবস্থায় পানি ও বরফের অনুপাতের উপর নির্ভরশীল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সমান থাকবে
প্লবতা নীতি অনুযায়ী ভাসমান বরফখণ্ড তার নিজ ওজনের সমান পানি অপসারণ করে; গলে যাওয়ার পর সৃষ্ট পানির আয়তন ঠিক ততটুকুই হয় যতটুকু আগে অপসারিত হয়েছিল। কর্কও নিজে ভাসমান থেকে নিজের সমতুল্য আয়তন অপসারণ করতে থাকে অপরিবর্তিতভাবে। ফলে সামগ্রিক পানির স্তর অপরিবর্তিত থাকে। -
৬৫৭
একটি কৈশিক নলের ব্যাস 0.04 ×10−4 m এর এক প্রান্ত পানিতে ডুবালে পানি নলের ভিতর 0.082m উপরে উঠে। পানির তলটান কত? দেওয়া আছে: দেওয়া আছে, স্পর্শ কোণ = 0° এবং পানির ঘনত্ব = 1.0×103 kg/m3 .
- ক 8.5×10−4 N/m
- খ 7.5×10−4 N/m
- গ 9.0×10−4 N/m
- ঘ 8.0×10−4 N/m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 8.0×10−4 N/m
কৈশিক উত্থান সূত্র T=hρgr2cosθ (এখানে θ=0∘, cosθ=1)। ব্যাসার্ধ r=0.04×10−42=2×10−6 m। সুতরাং T=0.082×1.0×103×9.8×2×10−62≈8.0×10−4 N/m। -
৬৫৮
একটি তারের উপর টান F হলে দৈর্ঘ্যবৃদ্ধি হয় X, তারটি যদি হকের সূত্র মেনে চলে এবং তারের উপাদানের ইয়ংং গুণাংক Y হয় তবে তারে সঞ্চিত বিভব শক্তি কত?
- ক 12 Yx
- খ Yx
- গ 12 Fx
- ঘ Fx
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 12 Fx
হুকের সূত্র মেনে চলা তারে বল-দৈর্ঘ্যবৃদ্ধি লেখ একটি সরলরেখা (F∝x), তাই স্থিতিস্থাপক বিভবশক্তি ঐ লেখের নিচের ক্ষেত্রফলের সমান, অর্থাৎ U=12Fx (গড় বল F2 দিয়ে x পরিমাণ সরণ)। -
৬৫৯
1 m দীর্ঘ ও 10−2 cm2 প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট একটি তারকে 2 kg ওজন দ্বারা টানা হলো। তারটির দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি নির্ণয় করো। দেওয়া আছে: ইয়ং-এর গুণাঙ্ক Y = 2×1011 Nm−2
- ক 9.8 × 10−5 m
- খ 9.8 × 10−2 m
- গ 2 × 10−2 m
- ঘ 2 × 10−5 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 9.8 × 10−5 m
Y=FAΔLL⇒ΔL=FLAY। এখানে F=mg=2×9.8=19.6N, A=10−2cm2=10−6m2, L=1m, Y=2×1011Nm−2। সুতরাং ΔL=19.6×110−6×2×1011=19.62×105=9.8×10−5m। -
৬৬০
5 মিটার দৈর্ঘ্য এবং 1 mm2 প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট একটি তারে 20 kg ভর ঝুলিয়ে দেওয়া হলো। এতে তারের দৈর্ঘ্য 2 mm বৃদ্ধি পেলে তারটির ইয়ং এর গুণাঙ্কের মান কত?
- ক 5×1012 dynecm2
- খ 20×1012 dynecm2
- গ 4.9×1012 dynecm2
- ঘ 5.6×1012 dynecm2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4.9×1012 dynecm2
Y=FLA ΔL। CGS এককে F=mg=20000×980=1.96×107 dyne, L=500 cm, A=1 mm2=0.01 cm2, ΔL=0.2 cm। সুতরাং Y=1.96×107×5000.01×0.2=4.9×1012 dynecm2।
পদার্থের গাঠনিক ধর্ম নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।