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।
-
৬২১
শব্দের তীব্রতার লেভেল বা স্তর মাপার একক কি?
- ক Hertz
- খ Wm-2
- গ dB
- ঘ Wm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) dB
শব্দের তীব্রতার স্তর (sound intensity level) একটি লগারিদমিক রাশি, β=10log10(I)I0, এর একক ডেসিবেল (dB); অন্যদিকে তীব্রতা I-এর একক W/m2। -
৬২২
কোনো মাধ্যমের ঘনত্ব বায়ুর 1000 গুন এবং স্থিতিস্থাপকতা 25, 000 গুন। সেই মাধ্যমে শব্দের বেগ বায়ুতে বেগের কত গুণ?
- ক 25
- খ 5
- গ 15
- ঘ 125
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5
শব্দের বেগ v=Eρ। এখানে ρ2=1000ρ1 এবং E2=25000E1। সুতরাং v2v1=(E2ρ2)/(E1ρ1)=250001000=25=5। -
৬২৩
একটি ট্রেন বাঁশি বাজালে একটি প্লাটফর্মের দিকে 90kmh−1 গতিতে এগোচ্ছে। বাঁশির কম্পাঙ্ক 600Hz ও শব্দের বেগ 325ms−1 হলে দন্ডায়মান শ্রোতার কানে ঐ শব্দের আপাত কম্পাঙ্ক কত মনে হবে?
- ক 440Hz
- খ 550Hz
- গ 445Hz
- ঘ 650Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 650Hz
উৎস (ট্রেন) শ্রোতার দিকে এগোচ্ছে, শ্রোতা স্থির। ডপলার সূত্র: f′=f×vv−vs, এখানে vs=90 km/h=25 m/s, v=325 m/s। f′=600×325325−25=600×325300=650 Hz। -
৬২৪
দুটি তরঙ্গের প্রতিটির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য 12 cm করে। যদি একটি থেকে অপরটি 14 cm অগ্রগামী হয় তবে তাদের মধ্যে দশা পার্থক্য-
- ক π3
- খ π4
- গ π5
- ঘ π6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) π3
পথ পার্থক্য Δx=14 cm এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ=12 cm। দশা পার্থক্য Δϕ=2πλΔx=2π12×14=7π3। দশা 2π পর্যায়ক্রমিক বলে কার্যকর দশা পার্থক্য 7π3−2π=π3। -
৬২৫
যখন একটি শব্দের উৎস কোনো স্থির স্রোতের দিকে এগিয়ে আসে তখন যা ঘটে তা হল-
- ক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আপাত বৃদ্ধি
- খ কম্পন সংখ্যার আপাত বৃদ্ধি
- গ কম্পন সংখ্যার আপাত হ্রাস
- ঘ শব্দের গতিবেগের পরিবর্তন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কম্পন সংখ্যার আপাত বৃদ্ধি
ডপলার ক্রিয়া অনুসারে উৎস স্থির শ্রোতার দিকে এগিয়ে এলে আপাত কম্পাঙ্ক f′=f(v)v−vs হয়, যা f অপেক্ষা বেশি (কারণ v−vs<v)। অর্থাৎ কম্পন সংখ্যা আপাতভাবে বৃদ্ধি পায় (এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য হ্রাস পায়), শব্দের প্রকৃত গতিবেগ অপরিবর্তিত থাকে। -
৬২৬
একটি তরঙ্গের কম্পাঙ্ক 500 Hz এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.6 m হলে বেগ কত?
- ক 150 m s−1
- খ 300 m s−1
- গ 500 m s−1
- ঘ 833 m s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 300 m s−1
v = fλ = 500 × 0.6 = 300 m s−1
ফাঁদ: f ও λ ভাগ করে 833 লেখা — সম্পর্কটি গুণফল। -
৬২৭
শব্দ তরঙ্গ কোন ধরনের তরঙ্গ?
- ক তির্যক
- খ অনুদৈর্ঘ্য
- গ তাড়িতচৌম্বক
- ঘ স্থির
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অনুদৈর্ঘ্য
বাতাসে শব্দ সংকোচন-প্রসারণের মাধ্যমে চলে, কণার কম্পন তরঙ্গের গতির দিকেই — তাই অনুদৈর্ঘ্য।
এজন্য শব্দের সমবর্তন হয় না; আলোর (তির্যক) হয়।
ফাঁদ: সব তরঙ্গকেই তির্যক ভাবা। -
৬২৮
উৎস ও শ্রোতার আপেক্ষিক গতির কারণে শব্দের আপাত কম্পাঙ্ক পরিবর্তনকে বলে—
- ক অনুনাদ
- খ ডপলার ক্রিয়া
- গ ব্যতিচার
- ঘ বীট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ডপলার ক্রিয়া
ডপলার ক্রিয়া: উৎস কাছে এলে আপাত কম্পাঙ্ক বাড়ে, দূরে গেলে কমে।
চিকিৎসায় ডপলার আল্ট্রাসনোগ্রাফি রক্তপ্রবাহের বেগ মাপতে এ নীতিই ব্যবহার করে।
ফাঁদ: বীট দুটি কাছাকাছি কম্পাঙ্কের উৎস থেকে হয়, গতির কারণে নয়। -
৬২৯
একপ্রান্ত বদ্ধ নলে কোন কোন সমমেল উৎপন্ন হয়?
- ক শুধু জোড় সমমেল
- খ শুধু বিজোড় সমমেল
- গ সব সমমেল
- ঘ কোনো সমমেল নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শুধু বিজোড় সমমেল
বদ্ধ প্রান্তে নিস্পন্দ, খোলা প্রান্তে সুস্পন্দ হওয়ায় কেবল বিজোড় গুণিতক কম্পাঙ্ক (f, 3f, 5f…) সম্ভব।
উভয় প্রান্ত খোলা নলে সব সমমেলই (f, 2f, 3f…) পাওয়া যায়।
ফাঁদ: খোলা ও বদ্ধ নলের শর্ত উল্টে ফেলা। -
৬৩০
শ্রাব্যতার সীমা কোনটি?
- ক 2–20 Hz
- খ 20–20000 Hz
- গ 20–200 Hz
- ঘ 20 kHz–200 kHz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 20–20000 Hz
স্বাভাবিক মানুষের কান 20 Hz থেকে 20 kHz পর্যন্ত শুনতে পায়।
20 Hz-এর নিচে শব্দোত্তর নয়, শব্দেতর (infrasound); 20 kHz-এর উপরে আলট্রাসাউন্ড — চিকিৎসায় ইমেজিং-এ ব্যবহৃত।
ফাঁদ: kHz ও Hz গুলিয়ে ফেলা। -
৬৩১
কোন মাধ্যমে শব্দের বেগ সবচেয়ে বেশি?
- ক বায়ু
- খ পানি
- গ ইস্পাত
- ঘ শূন্যস্থান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ইস্পাত
v = Eρ — কঠিন পদার্থে স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক অনেক বেশি, তাই বেগও সর্বোচ্চ।
আনুমানিক: বায়ুতে 332, পানিতে 1480, ইস্পাতে 5000 m s−1।
ফাঁদ: শূন্যস্থানে শব্দ চলেই না — বেগ প্রশ্নই আসে না। -
৬৩২
256 Hz ও 260 Hz কম্পাঙ্কের দুটি সুরশলাকা একসাথে বাজালে প্রতি সেকেন্ডে কতটি বীট শোনা যাবে?
- ক 2
- খ 4
- গ 8
- ঘ 258
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4
বীট সংখ্যা = কম্পাঙ্কের পার্থক্য = 260 − 256 = 4 প্রতি সেকেন্ডে।
শোনা যাওয়া সুরের কম্পাঙ্ক হয় গড় 258 Hz, কিন্তু বীট সংখ্যা 4।
ফাঁদ: গড় 258-কে বীট সংখ্যা ধরা। -
৬৩৩
বায়ুর তাপমাত্রা বাড়লে শব্দের বেগ—
- ক বাড়ে
- খ কমে
- গ অপরিবর্তিত থাকে
- ঘ শূন্য হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বাড়ে
v ∝ T (T কেলভিনে)। 0 °C-এ 332 m s−1, প্রতি 1 °C বৃদ্ধিতে প্রায় 0.61 m s−1 বাড়ে।
চাপ পরিবর্তনে অবশ্য বেগ বদলায় না, কারণ P ও ρ একসাথে বদলায়।
ফাঁদ: চাপ বাড়লে বেগ বাড়ে ভাবা। -
৬৩৪
স্থির তরঙ্গে পরপর দুটি নিস্পন্দ বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব কত?
- ক λ
- খ λ2
- গ λ4
- ঘ 2λ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) λ2
স্থির তরঙ্গে নিস্পন্দ (node) ও সুস্পন্দ (antinode) পর্যায়ক্রমে λ4 দূরত্বে থাকে।
তাই পরপর দুটি নিস্পন্দের (বা দুটি সুস্পন্দের) দূরত্ব λ2।
ফাঁদ: নিস্পন্দ ও সুস্পন্দের মধ্যকার দূরত্ব λ4 — প্রশ্নে কোনটি চাওয়া হয়েছে খেয়াল করতে হবে। -
৬৩৫
একটি টানা তারের টান চারগুণ করলে এর মূল সুরের কম্পাঙ্ক কত গুণ হবে?
- ক 2 গুণ
- খ 4 গুণ
- গ অর্ধেক
- ঘ 16 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 গুণ
f = 12LTm — কম্পাঙ্ক টানের বর্গমূলের সমানুপাতিক।
T → 4T হলে f → 4 = 2 গুণ।
ফাঁদ: সরল সমানুপাত ধরে 4 গুণ লেখা। -
৬৩৬
একপ্রান্ত বদ্ধ 25 cm লম্বা বায়ুস্তম্ভে মূল সুরের তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত?
- ক 25 cm
- খ 100 cm
- গ 50 cm
- ঘ 12.5 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 100 cm
বদ্ধ নলে মূল সুরে L = λ4 ⇒ λ = 4L = 4 × 25 = 100 cm
ফাঁদ: খোলা নলের সূত্র λ = 2L ধরে 50 cm লেখা। -
৬৩৭
আল্ট্রাসনোগ্রাফিতে ব্যবহৃত শব্দের কম্পাঙ্ক কত?
- ক 20 Hz-এর কম
- খ 20 Hz – 20 kHz
- গ 1 Hz-এর কম
- ঘ 20 kHz-এর বেশি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 20 kHz-এর বেশি
আল্ট্রাসাউন্ড মানে 20 kHz-এর বেশি কম্পাঙ্ক; চিকিৎসায় সাধারণত 1–15 MHz ব্যবহৃত হয়।
উচ্চ কম্পাঙ্কে তরঙ্গদৈর্ঘ্য ছোট, তাই ছোট গঠনও স্পষ্ট দেখা যায়।
ফাঁদ: শ্রাব্যতার সীমার মধ্যে ধরে নেওয়া। -
৬৩৮
কোন তরঙ্গটি শূন্যস্থানে চলতে পারে?
- ক শব্দ তরঙ্গ
- খ পানির তরঙ্গ
- গ তারের অনুপ্রস্থ তরঙ্গ
- ঘ আলোক তরঙ্গ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আলোক তরঙ্গ
আলো একটি তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ — পরিবর্তনশীল তড়িৎ ও চৌম্বক ক্ষেত্র পরস্পরকে জন্ম দেয়, মাধ্যম লাগে না।
বাকি তিনটি যান্ত্রিক তরঙ্গ, মাধ্যম ছাড়া চলতে পারে না।
ফাঁদ: সব তরঙ্গেরই মাধ্যম লাগে ভাবা। -
৬৩৯
স্থির তরঙ্গে শক্তি সঞ্চালন হয় কি?
- ক হ্যাঁ, পূর্ণ গতিতে
- খ না, শক্তি এক জায়গাতেই আন্দোলিত হয়
- গ শুধু নিস্পন্দে হয়
- ঘ শুধু শুরুতে হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) না, শক্তি এক জায়গাতেই আন্দোলিত হয়
স্থির তরঙ্গ দুটি বিপরীতমুখী তরঙ্গের উপরিপাতন — দুই দিকের শক্তি প্রবাহ পরস্পরকে নাকচ করে।
তাই নিস্পন্দ ও সুস্পন্দের অবস্থান স্থির থাকে, শক্তি এগোয় না।
ফাঁদ: তরঙ্গ মানেই শক্তি সঞ্চালন ভাবা — এটি চলমান তরঙ্গের ধর্ম। -
৬৪০
একটি স্থির উৎসের দিকে শ্রোতা এগিয়ে গেলে আপাত কম্পাঙ্ক—
- ক বাড়ে
- খ কমে
- গ অপরিবর্তিত থাকে
- ঘ শূন্য হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বাড়ে
ডপলার ক্রিয়া: f' = fv + vov — শ্রোতা এগোলে লব বাড়ে, আপাত কম্পাঙ্ক বাড়ে।
দূরে সরলে উল্টো, কম্পাঙ্ক কমে।
ফাঁদ: উৎস স্থির বলে কোনো পরিবর্তন হবে না ভাবা — আপেক্ষিক গতিই যথেষ্ট।
তরঙ্গ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।