তরঙ্গ — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৯ম অধ্যায়। এখানে ৬৪২টি 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।
-
৬০১
দুটি সুরেলী কাঁটার কম্পাঙ্ক 220Hz ও 210Hz। যদি সুরেলী কাটা দুটি একত্রে শব্দ তৈরি করে তবে প্রতি সেকেন্ডে উৎপন্ন বীট সংখ্যা হবে-
- ক 220
- খ 210
- গ 430
- ঘ 10
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 10
বীট সংখ্যা =|f1−f2|=|220−210|=10 প্রতি সেকেন্ডে। -
৬০২
যদি একটি স্থির তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য 40 cm হয় তবে দুটি পাশাপাশি সুস্পন্দ বা নিস্পন্দ বিন্দুর মধ্যকার দূরত্ব হবে-
- ক 20cm
- খ 10cm
- গ 40cm
- ঘ 80cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 20cm
স্থির তরঙ্গে পাশাপাশি দুটি সুস্পন্দ (বা নিস্পন্দ) বিন্দুর মধ্যকার দূরত্ব =λ2=402=20 cm। -
৬০৩
নিম্নের কোন তরঙ্গের প্রসারণের জন্য মাধ্যমের প্রয়োজন হয়?
- ক এক্সরে
- খ রেডিও
- গ শব্দ
- ঘ অতিবেগুনী
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শব্দ
শব্দ একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ, যার প্রসারণের জন্য মাধ্যম আবশ্যক। এক্স-রে, রেডিও ও অতিবেগুনী রশ্মি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ, যা শূন্য মাধ্যমেও চলতে পারে। -
৬০৪
একটি মাধ্যমে 600 Hz ও 400 Hz কম্পাঙ্কের দুটি শব্দ তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য 1 m হলে ঐ মাধ্যমে শব্দের বেগ কত?
- ক 1.2×102 m/s
- খ 1.2×103 m/s
- গ 2.4×102 m/s
- ঘ 1.9×102 m/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.2×103 m/s
λ=vf। তাই λ2−λ1=v400−v600=v(3−21200)=v1200=1 m। সুতরাং v=1200 m/s=1.2×103 m/s। -
৬০৫
একটি বিন্দু উৎস থেকে শব্দ তরঙ্গ বের হচ্ছে। কোন একটি বিন্দুতে শব্দের তীব্রতা উৎস থেকে দূরত্বের-
- ক সমানুপাতিক বর্গের
- খ সমানুপাতিক
- গ ব্যস্তানুপাতিক বর্গের
- ঘ ব্যস্তাননুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ব্যস্তানুপাতিক বর্গের
বিন্দু উৎস থেকে নির্গত শব্দশক্তি একটি গোলীয় তলে ছড়িয়ে পড়ে, যার ক্ষেত্রফল 4πr2-এর সমানুপাতিক। তাই তীব্রতা I=P4πr2∝1r2, অর্থাৎ দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। -
৬০৬
দুইটি সুৱশলাকার কম্পাংক যথাক্রমে 128 Hz ও 384 Hz। বায়ুতে শলাকা দুইটি হতে সৃষ্ট তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের অনুপাত কত?
- ক 3: 1
- খ 1: 3
- গ 2: 1
- ঘ 1: 2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3: 1
বায়ুতে তরঙ্গের বেগ v ধ্রুব এবং v=fλ সম্পর্ক থেকে λ=vf। সুতরাং λ1λ2=f2f1=384128=3। অর্থাৎ λ1:λ2=3:1। -
৬০৭
সমুদ্রে নোঙর করা একটি জাহাজের ক্যাপ্টেন লক্ষ্য করেন যে ঢেউয়ের শীর্ষগুলো পরস্পর থেকে 16 দূরে এবং প্রতি 2s পরপর একটি ঢেউ আসছে। ঢেউগুলোর বেগ কত?
- ক 8 ms−1
- খ 16 ms−1
- গ 32 ms−1
- ঘ 64 ms
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 8 ms−1
ঢেউয়ের শীর্ষদ্বয়ের দূরত্বই তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ=16 m এবং পর্যায়কাল T=2 s। তরঙ্গবেগ v=λT=162=8 ms−1। -
৬০৮
300Hz কম্পাঙ্কের এবং বিপরীত দিকে অগ্রগামী দুটি অভিন্ন তরঙ্গের উপর্পিতনের ফলে একটি স্থির তরঙ্গের সৃষ্টি হয়েছে। স্থির তরঙ্গের পর পর দুটি নিস্পন্দ বিন্দুর দূরত্ব 1.5m। অগ্রগামী তরু দুটির বেগ কত?
- ক 100 m/s
- খ 200 m/s
- গ 450 m/s
- ঘ 900 m/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 900 m/s
স্থির তরঙ্গে পরপর দুটি নিস্পন্দ বিন্দুর দূরত্ব =λ2=1.5m, সুতরাং λ=3m। তরঙ্গ বেগ v=fλ=300×3=900 m/s। -
৬০৯
একটি তরঙ্গের দুটি বিন্দুর মধ্যে পথ পার্থক্য λ5 হলে বিন্দুদ্বয়ের মধ্যে দশা পার্থক্য কত?
- ক 2π5
- খ π4
- গ π2
- ঘ π6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2π5
তরঙ্গের দুই বিন্দুর মধ্যে পথ-পার্থক্য Δx=λ5 দেওয়া থাকলে দশা-পার্থক্য Δϕ=2πλΔx=2πλ×λ5=2π5 rad। (মূল প্রশ্ন ও অপশনের বাংলা টেক্সট টাইপ করার সময় সংখ্যাগুলোর ক্রম বিশৃঙ্খল হয়ে গেছে, তবে প্রমিত সূত্র প্রয়োগে এই মানই আসে।) -
৬১০
300 Hz কম্পাংকের একটি শব্দ তরঙ্গের পানি ও বাতাসে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য 4.16m, বাতাসে শব্দের বেগ 352ms−1 হলে পানিতে শব্দের বেগ কত?
- ক 800ms−1
- খ 1200ms−1
- গ 1600ms
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1600ms
বাতাসে λair=vairf=352300≈1.173 m। প্রদত্ত λwater−λair=4.16 m থেকে λwater≈5.333 m। পানিতে বেগ vwater=fλwater=300×5.333≈1600 ms−1। -
৬১১
একটি তরঙ্গের দুইটি বিন্দুর মধ্যে পথ পার্থক্য λ4 হলে, বিন্দুদয়ের মধ্যে দশা পার্থক্য কত?
- ক λ8
- খ λ
- গ π2
- ঘ π3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) π2
পথ পার্থক্য ও দশা পার্থক্যের সম্পর্ক Δϕ=2πλΔx। এখানে Δx=λ4, তাই Δϕ=2πλ×λ4=π2। -
৬১২
একজন সাইকেল চালক ও একটি ট্রেন পরস্পরের দিকে যথাক্রমে 10 m/s ও 20 m/s বেগে আগমনশীল। ট্রেনের চালক 480 Hz এর একটি সতর্ক সাইরেন বাজালা। সাইকেল চালক কর্তৃক শ্রুত সাইরেনের কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর। দেওয়া আছে: বাতাসে শব্দের বেগ 340 m/s
- ক 525 Hz
- খ 480 Hz
- গ 960 Hz
- ঘ 240 Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 525 Hz
উৎস ও পর্যবেক্ষক পরস্পরের দিকে আসছে বলে ডপলার সূত্রে f′=f×v+vov−vs=480×340+10340−20=480×350320=525 Hz। -
৬১৩
256 cycless কম্পাঙ্ক বিশিষ্ট একটি সুর শলাকা হইতে উৎপন্ন শব্দ তিন সেকেন্ডে 1020 m দূরত্ব অতিক্রম করে। বায়ুতে শব্দের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য কত?
- ক 332.8 cm
- খ 308.7 cm
- গ 132.8 cm
- ঘ 225.5 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 132.8 cm
শব্দের বেগ v=1020 m3 s=340 m/s। তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ=vf=340256≈1.328 m =132.8 cm। -
৬১৪
একটি সরল স্পন্দন একটি অভাবের পুকুরের জলের তরঙ্গ সৃষ্টি করছে। তরঙ্গ সমূহ 1.5s সময়ে 33cm দূরত্ব অতিক্রম করলে ও পরপর তরঙ্গ চুড়ার দূরত্ব 4.0cm হলে স্পন্দকের ফ্রিকোয়েন্সি কত?
- ক 6.5Hz
- খ 5.5Hz
- গ 7Hz
- ঘ 8.5Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5.5Hz
তরঙ্গের বেগ v=(দূরত্ব)/(সময়)=331.5=22 cm/s। পরপর দুই তরঙ্গচূড়ার দূরত্ব-ই তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ=4.0 cm। ফ্রিকোয়েন্সি f=vλ=224=5.5 Hz। -
৬১৫
স্থির অবস্থায় একজন শ্রোতা তার দিকে ধেয়ে আসা গাড়ির হর্নের কম্পাঙ্ক শুনতে পাচ্ছে 2100Hz হিসেবে। যদি গাড়ির হর্ন সত্তিকারের 2000Hz হয়ে থাকে তাহলে শ্রোতার সাপেক্ষে গাড়ির গতিবেগ কত?
- ক শ্রোতার দিকে 4ms−1
- খ শ্রোতার বিপরীতে 4ms−1
- গ শ্রোতার বিপরীত দিকে 16ms−1
- ঘ শ্রোতার দিকে 16ms
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) শ্রোতার দিকে 16ms
স্থির শ্রোতার সাপেক্ষে এগিয়ে আসা উৎসের ডপলার সমীকরণ f′=f(v)v−vs। শব্দের বেগ v=340 ms−1 ধরলে, 2100=2000×340340−vs⇒340−vs=2000×3402100≈323.8⇒vs≈16.2≈16 ms−1। কম্পাঙ্ক বৃদ্ধি পাওয়ায় গাড়িটি শ্রোতার দিকেই আসছিল। -
৬১৬
একটি ঘরের এক প্রান্তে বংশীবাদক কেবল একটি সুর বা দিয়ে চলছে এবং অপর প্রান্তে প্রতিফলিত হয়ে স্থির তরঙ্গ সৃষ্টি করছে। পরীক্ষা করে দেখা গেল প্রতি এক মিটার পরপর শব্দের তীব্রতা সর্বনিম্ন। শব্দের কম্পাঙ্ক কত?
- ক 166Hz
- খ 150Hz
- গ 660Hz
- ঘ 606Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 166Hz
স্থির তরঙ্গে পরপর দুটি নিস্পন্দ (তীব্রতা সর্বনিম্ন) বিন্দুর মধ্যে দূরত্ব λ2। প্রশ্নমতে λ2=1 m⇒λ=2 m। শব্দের বেগ v=332 ms−1 ধরে কম্পাঙ্ক f=vλ=3322=166 Hz। -
৬১৭
একটি অগ্রগামী তরঙ্গের সমীকরণ y=8cos(5x-30t) হলে তরঙ্গের দশ আবেগ কত?
- ক 5ms−1 -1
- খ 30ms−1
- গ 8ms−1
- ঘ 6ms
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 6ms
তরঙ্গ সমীকরণ y=8cos(5x−30t)-কে প্রমাণ রূপ y=Acos(kx−ωt)-এর সাথে তুলনা করলে k=5 ও ω=30। তরঙ্গের বেগ v=ωk=305=6 ms−1। -
৬১৮
একটি ট্রেন হুইসেল বাজিয়ে 90 kmh−1 বেগে প্লাটফরমের দিকে টি অগ্রসর হচ্ছে। প্লাটফরমে অবস্থিত যাত্রী 650 Hz কম্পাঙ্কে শব্দ শুনতে পায়। হুইসেলের প্রকৃত কম্পাঙ্ক কত? দেওয়া আছে: বায়ুতে শব্দের দ্রুতি = 325 ms−1
- ক 600Hz
- খ 90Hz
- গ 550Hz
- ঘ 320Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 600Hz
উৎস (ট্রেন) স্থির শ্রোতার দিকে অগ্রসর হলে ডপলার সমীকরণ f=f0(v)v−vs। এখানে vs=90km/h=25m/s, v=325m/s, f=650Hz। সুতরাং f0=f(v−vs)v=650×325−25325=650×300325=600Hz। -
৬১৯
একটি তরঙ্গের দুটি বিন্দুর মধ্যে দশা পার্থক্য π2 হলে বিন্দুদ্বয়ের মধ্যে পথ পার্থক্য কত?
- ক λ2
- খ λ4
- গ λ8
- ঘ λ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) λ4
দশা পার্থক্য ও পথ পার্থক্যের সম্পর্ক Δx=Δϕ2πλ। এখানে Δϕ=π2, সুতরাং Δx=π22πλ=λ4। (প্রদত্ত অপশনগুলোর ভগ্নাংশের লব-হর উল্টোভাবে টাইপ হয়েছে বলে মনে হয়; “4 λ” আসলে λ4 বোঝাচ্ছে, যা সঠিক উত্তর।) -
৬২০
দুইটি টিউনিংং ফর্কের কম্পাঙ্ক 480 Hz এবং 320 Hz, এই টিউনিংং ফর্ক দুটি যে তরঙ্গ উৎপন্ন করে তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য 2cm হলে, শব্দের বেগ নির্ণয় কর।
- ক 332m/s
- খ 1120m/s
- গ 19.2 m/s
- ঘ 192 m/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 19.2 m/s
λ=vf হওয়ায় Δλ=v(1f2−1f1)=v(1320−1480)=v960। প্রদত্ত Δλ=0.02 m বসিয়ে v=0.02×960=19.2 m/s।
তরঙ্গ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।