এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৪র্থ অধ্যায় “নিউটনিয়ান বলবিদ্যা” বা HSC physics 1st paper chapter 4 পরীক্ষার্থীদের জন্য গুরুত্বপূর্ণ একটি অধ্যায়। ১ম পত্রের অধ্যায় গুলোর মধ্যে এটি সবচেয়ে বড় অধ্যায়ও বটে। এই অধ্যায় থেকে একটি সৃজনশীল (CQ) প্রশ্ন বোর্ডে নিয়মিত আসে, যার মধ্যে কিছু টপিক রয়েছে, যা থেকে প্রায় নিয়মিত প্রশ্ন হয়।
এই অধ্যায় Newtonian Bolobidda / Newtonian Mechanics নামেও পরিচিত। আমি এখানে, নিউটনিয়ান বলবিদ্যা HSC এঁর সকল প্রশ্ন + “ক” এবং “খ” এঁর উত্তর সমূহ উল্লেখ্য করেছি। পরবর্তিতে প্রতিটি বোর্ডের প্রশ্নের উত্তর দিলে সেগুলোও দিয়ে দেওয়া হবে। চলো তাহলে প্রশ্নগুলো দেখে নাও:
এছাড়াও HSC Physics 1st Paper 2023 & 2024 এর প্রশ্নগুলো দেখতে নিচের লিঙ্কে ক্লিক করো:
HSC Physics 1st Paper Chapter 4 Board Question PDF
নিচে যে সকল বোর্ডের প্রশ্ন রয়েছে তা হলো:
- HSC physics 1st paper chapter 4 Dhaka board 2022 | নিউটনিয়ান বলবিদ্যা ঢাকা বোর্ড ২০২২
- HSC Physics 1st Paper 4th chapter Chittagong Board 2022 | নিউটনিয়ান বলবিদ্যা চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২২
- নিউটনিয়ান বলবিদ্যা রাজশাহী বোর্ড ২০২২। Newtonian Mechanics Rajshahi Board 2022
- HSC physics 1st Paper 4th Chapter Comilla Board 2022
- HSC physics 1st Paper 4th Chapter Sylhet Board 2022
HSC Physics first paper chapter 4 / নিউটনিয়ান বলবিদ্যার যে সকল বোর্ডের প্রশ্ন নিচের ছবিতে দেওয়া আছে, তা হলো:
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Barisal Board 2022
- HSC Physics first paper chapter 4 Dinajpur board 2022
- Jessore board 2022 Newtonian Mechanics
- Mymensingh board 2022 Physics question Newtonian bolobidda
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Dhaka board 2021
- hsc physics 1st paper chapter 4 rajshahi board 2021
The photo below contains the following board questions
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Comilla board 2021
- Jessore Board 2021
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Chittagong board 2021
- HSC Physics 1st Paper 4th Chapter Barisal Board 2021
- HSC Physics 1st Paper 4th Chapter Sylhet Board 2021
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Dinajpur board 2021
নিচের ছবিটিতে যে সকল বোর্ডের প্রশ্ন রয়েছে, তা হলো:
- HSC Physics 1st paper chapter 5 Mymensingh Board 2021
- HSC PHYSICS 1st PAPER 4th CHAPTER Dhaka BOARD 2019
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Comilla board 2019
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Jessore board 2019
- HSC Physics 1st paper chapter 4 Chittagong board 2019
নিচের ছবিতে HSC physics 1st paper chapter 4 Barisal board 2019, দিনাজপুর ১৯, সম্মিলিত বোর্ড ১৮ (সেট-১ ও ২), এবং কুমিল্লা বোর্ড ১৭ এর প্রশ্ন রয়েছে:
HSC Physics 1st Paper Chapter 4 Notes | জ্ঞানমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
১। দ্বন্দ্ব কী? [ঢা. বো. ১৯]
উত্তর: কোনো দৃঢ় বস্তুর দুটি ভিন্ন বিন্দুতে সমান মানের দুটি বলের পরস্পর বিপরীত দিকে ক্রিয়া করাই হলো দ্বন্দ্ব।
২। বলের ঘাত কী?[কু. বো. ১৯; য. বো. ১৭]
উত্তর: কোনো বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল এবং বলের ক্রিয়াকালের গুণফলই বলের ঘাত।
৩। জড়তার ভ্রামক কী?[চ. বো. ১৯]
উত্তর: একটি নির্দিষ্ট অক্ষের চারদিকে ঘূর্ণায়মান দৃঢ় বস্তুর প্রত্যেকটি কণার ভর এবং ঘূর্ণন অক্ষ থেকে প্রত্যেকটি কণার | দূরত্বের বর্গের গুণফলের সমষ্টিই জড়তার ভ্রামক।
৪। কৌণিক ভরবেগ কাকে বলে? [ঢা. বো. ১৭; রা. বো. ১৫; ব. বো. ১৯)
উত্তর: ঘূর্ণায়মান কোনো বস্তু কণার অবস্থান ভেক্টর অর্থাৎ ঘূর্ণন অক্ষ হতে দূরত্ব এবং বস্তুকণার রৈখিক ভরবেগের ভেক্টর গুণফলকে কৌণিক ভরবেগ বলে।
৫। টর্ক কাকে বলে? [ঢা. বো. ১৮; রা. বো. ১৮; য. বো. ১৯, ১৮; কু. বো. ১৭; চ. বো. ১৭; সি. বো. ১৯, ১৮, ১৭, ১৬; দি. বো. ১৮]
উত্তর: কোনো দৃঢ় বস্তুর উপর বল প্রযুক্ত হলে বস্তুটির মধ্যে কোনো নির্দিষ্ট বিন্দু বা অক্ষের সাপেক্ষে ঘুরবার যে প্রবণতা সৃষ্টি হয় তাকে বলের ভ্রামক বা টর্ক বলে।
৬। স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ কাকে বলে? [ঢা. বো. ১৫; কু. বো. ১৯; দি. বো. ১৯]
উত্তর: যে সংঘর্ষে বস্তুসমূহের মোট গতিশক্তি ও মোট ভরবেগ অপরিবর্তিত থাকে এবং সংঘর্ষের পর বস্তুসমূহ আলাদা থাকে, সেই সংঘর্ষকে স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ বলে।
৭। চক্রগতির ব্যাসার্ধ কাকে বলে? [ঢা. বো. ১৮; রা. বো. ১৮; য. বো. ১৮; সি. বো. ১৮; ব. বো. ১৭; দি. বো. ১৮]
উত্তর: কোনো দৃঢ় বস্তুর সমগ্র ভর যদি একটি বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত
করা যায় যাতে করে একটি নির্দিষ্ট অক্ষের সাপেক্ষে ঐ কেন্দ্রীভূত বস্তুকণার জড়তার ভ্রামকের সমান হয়, তাহলে ঐ নির্দিষ্ট অক্ষ থেকে কেন্দ্রীভূত বস্তু কণার লম্ব দূরত্বকে চক্রগতির ব্যাসার্ধ বলে।
৮। বল কাকে বলে?[ব. বো. ১৬]
উত্তর: যে বাহ্যিক কারণ বস্তুর গতি বা স্থিতি অবস্থার পরিবর্তন ঘটায় বা ঘটাতে চায় তাকে বল বলে।
৯। মৌলিক বল কাকে বলে?[চ. বো. ১৬]
উত্তর: যে সকল বল মূল বা অকৃত্রিম অর্থাৎ অন্য কোনো বস্তু থেকে উৎপন্ন হয় না তাকে মৌলিক বল বলে।
১০। ঘাত বল কাকে বলে?[চ. বো. ১৫; ব. বো. ১৬]
উত্তর: খুব অল্প সময়ে জন্য খুব বড় মানের যে বল কোনো বস্তুর ওপর প্রযুক্ত হয় তাকে ঘাত বল বলে।
১১। কেন্দ্রমুখী বল কাকে বলে?[ঢা. বো. ১৫; রা. বো. ১৭; দি. বো. ১৬]
উত্তর: যে বলের ক্রিয়ায় কোনো বস্তু সমদ্রুতিতে বৃত্তপথে চলতে থাকে এবং যে বল সবসময় বস্তুর গতিপথের সঙ্গে লম্বভাবে ভেতরের দিকে অর্থাৎ বৃত্তের কেন্দ্রাভিমুখে ক্রিয়া করে তাকে কেন্দ্রমুখী বা অভিকেন্দ্র বল (Centripetal force) বলা হয়।
১২। 1 পাউন্ডাল কাকে বলে?[রা. বো. ১৬]
উত্তর: যে বল 1 পাউন্ড ভরবিশিষ্ট কোনো একটি বস্তুতে প্রযুক্ত হয়ে 1 ফুট/সে’ ত্বরণ সৃষ্টি করে তাকে 1 পাউন্ডাল বলে।
১৩। ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি বা নিত্যতার সূত্র বিবৃত কর।[য. বো. ১৬]
উত্তর: নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র থেকে আমরা জানি যে, কোনো বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার বস্তুটির ওপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক। সুতরাং বস্তুটির ওপর কোনো বাহ্যিক বল প্রযুক্ত না হলে ভরবেগের কোনো পরিবর্তন হবে না। অর্থাৎ ওই বস্তুর রৈখিক ভরবেগ অপরিবর্তিত থাকে এটিই হলো রৈখিক ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি বা নিত্যতার সূত্র।
১৪। কেন্দ্রবিমুখী বল কাকে বলে?
উত্তর: সমদ্রুতিতে বৃত্তপথে আবর্তনরত বস্তুর ওপর অভিকেন্দ্র বলের সমান ও বিপরীতমুখী অর্থাৎ কেন্দ্র থেকে বাইরের দিকে একটি অলীক বল ক্রিয়া করে। একে কেন্দ্রবিমুখী বা অপকেন্দ্র বল বলে।
১৫। ভরবেগ কাকে বলে?
উত্তর: বস্তুর স্তর ও বেগের গুনফলকে ভরবেগ বলে।
১৬। নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র বিবৃতি কর।
উত্তর: ভরবেগের পরিবর্তনের হার বস্তুর ওপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক। এই বল যে দিকে ক্রিয়া করে ভরবেগের পরিবর্তনও সেদিকে ঘটে।
১৭। কৌণিক ভরবেগের নিত্যতা বা সংরক্ষণ সূত্র বিবৃত কর।
উত্তর: বস্তুর উপর ক্রিয়ারত বহিস্থ টর্কের লব্ধি শূন্য হলে, ঘূর্ণায়মান বস্তুর কৌণিক ভরবেগের পরিবর্তন হবে না। এটিই কৌণিক ভরবেগের নিত্যতা বা সংরক্ষণ সূত্র।
১৮। কেন্দ্রমুখী ত্বরণ কাকে বলে?
উত্তর: শূন্য বা শূন্যের কাছাকাছি সময় ব্যবধানে, কেন্দ্র স্থির রেখে কোনো বস্তু চক্রাকারে ঘূর্ণনশীল হলে, বস্তুর কেন্দ্র অভিমুখে যে প্রযুক্ত বেগ বৃদ্ধির হার সৃষ্টির হয়, তাকে কেন্দ্রমুখী ত্বরণ বলে।
১৯। স্পর্শীয় ত্বরণ কাকে বলে?
উত্তর: কোনো বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান বস্তুর বৃত্তাকার পথের স্পর্শক বরাবর যে ত্বরণ কাজ করে তাকে স্পর্শীয় ত্বরণ বলে।
২০। জড় কাঠামোর সংজ্ঞা লিখ।
উত্তর: যে সব প্রসঙ্গ কাঠামোতে জড়তার সূত্র এবং নিউটনের গতির প্রথম সূত্র প্রযোজ্য হয় তাকে জড় কাঠামো বলে।
২১। এক নিউটন বল কী?
উত্তর: এক কিলোগ্রাম ভরের বস্তুর উপর যে পরিমাণ বল ক্রিয়া করে এক মিটার/সে ত্বরণ সৃষ্টি করে তাকে এক নিউটন বল বলে।
২২। সুস্থিত বল কী?
উত্তর: যে বলসমূহ সাম্যবস্থায় পরিণত করে তাদেরকে সুস্থিত বল বলে। এ বলসমূহের লব্ধির মান শূন্য হয়। এজন্য বলগুলোর উপাংশসমূহের যোগফল শূন্য হয়।
২৩। একক বল কী?
উত্তর: একক ভরের ওপর যে পরিমাণ বল ক্রিয়া করে একক ত্বরণ সৃষ্টি করে, তাকে একক বল বলে। অর্থাৎ একক বল = একক ভর × একক ত্বরণ।
২৪। ঘাত বল কাকে বলে?
উত্তর: খুব অল্প সময়ের জন্য খুব বড় মানের যে বল কোনো বস্তুর উপর প্রযুক্ত হয় তাকে ঘাত বল বলে।
২৫। কৌণিক সরণ কী?
উত্তর: বৃত্তপথে ঘূর্ণায়মান একটি কণা একটি নির্দিষ্ট সময়ে বৃত্তের একটি নির্দিষ্ট চাপ পরিভ্রমণ করে। সেই চাপকেন্দ্রে যে কোণ উৎপন্ন করে তাকে কৌণিক সরণ বলে।
২৬। সমবৃত্তীয় গতি কী?
উত্তর: সমকৌণিক বেগবিশিষ্ট গতিকে সমবৃত্তীয় গতি বলে।
২৭। ঘূর্ণন অক্ষ কী?
উত্তর: ঘূর্ণনশীল কোনো বস্তুর প্রত্যেকটি কণার বৃত্তাকার গতির কেন্দ্রগুলো যে সরলরেখায় অবস্থিত তাকে ঘূর্ণন অক্ষ বলে।
নিউটনিয়ান বলবিদ্যা অনুধাবনমূলক প্রশ্ন। Newtonian Mechanics অনুধাবনমূলক প্রশ্ন
১। বলের ঘাত ভরবেগের পরিবর্তনের সমান মাত্রা সমীকরণের সাহায্যে ব্যাখ্যা কর / বলের ঘাত ও ভরবেগের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় কর? [রা. বো. ১৫]
উত্তর: আমরা জানি, বলের ঘাত = বল × বলের ক্রিয়াকাল
বলের ঘাত এর মাত্রা = বলের মাত্রা × বলের ক্রিয়াকাল এর মাত্রা = MLT-2 x T = MLT-1 .
∴ বলের ঘাত এর মাত্রা সমীকরণ = [MLT-1]
আবার ভরবেগের পরিবর্তন এর মাত্রা = ভরের মাত্রা × বেগের মাত্রা = M × LT-1 = MLT-1
∴ ভরবেগের পরিবর্তনের মাত্রা সমীকরণ = [MLT-1]
এখানে, বলের ঘাতের মাত্রা সমীকরণ = ভরবেগের পরিবর্তনের মাত্রা সমীকরণ
∴ বলের ঘাত = ভরবেগের পরিবর্তন।
২। একজন অ্যাথলেট লং জাম্প দেওয়ার পূর্বে বেশ কিছুদূর থেকে দৌড় দেন কেন? [য. বো. ১৫]
উত্তর: আমরা জানি, স্থির বস্তু হঠাৎ গতিশীল হলে গতি জড়তার কারণে তা পিছনের দিকে হেলে পড়ে। তাই অ্যাথলেট স্থির অবস্থান থেকে জাম্প না দিয়ে বেশ কিছু দূরে দৌড়ে এসে জাম্প দেন। এতে তার শরীরে গতি জড়তার প্রভাব কাজ করে এবং এ গতি জড়তার প্রভাবে সে অধিক দূরত্ব অতিক্রম করার চেষ্টা করে।
৩। একটি দেয়ালে একটি বল ধাক্কা খেয়ে পিছনে ফিরে আসে কেন? ব্যাখ্যা কর। [ঢা. বো. ১৫]
উত্তর: একটি দেয়ালে বল ধাক্কা খেলে বলটি দেয়ালের উপর যে পরিমাণ বল প্রয়োগ করে দেয়ালও বলের উপর সমপরিমাণ প্রতিক্রিয়া বল প্রয়োগ করে। এখানে দেয়ালের তুলনায় বলের ভর অনেক কম বলে দেয়াল স্থির থাকে কিন্তু বলটি পেছনের দিকে সরে আসে।
৪। একজন দৌড়বিদ দৌড়ের শুরুতে সামনের দিকে ঝুঁকে থাকে কেন? ব্যাখ্যা কর। [ঢা. বো. ১৫]
উত্তর: আমরা জানি, স্থির বস্তু হঠাৎ চলতে শুরু করলে স্থিতি জড়তার কারণে বস্তুটি পিছনের দিকে হেলে পড়ে। একজন দৌড়বিদ যদি দৌড়ের শুরুতে সোজাসুজি দাঁড়িয়ে থাকেন তাহলে তার পিছনের দিকে হেলে পড়ার সম্ভাবনা থাকে। স্থিতি জড়তাজনিত পিছনের দিকে হেলে পড়া পরিহার করার জন্যই দৌড়বিদ দৌড়ের শুরুতে সামনের দিকে ঝুঁকে থাকেন।
৫। ভর ও জড়তার ভ্রামকের মধ্যে পার্থক্য ব্যাখ্যা কর। [ঢা. বো. ১৫]
উত্তর: নিচে ভর ও জড়তার ভ্রমকের মধ্যে পার্থক্য ব্যাখ্যা করা হলো:
কোনো বস্তুর মধ্যকার মোট উপাদানের পরিমাণই ঐ বস্তুর ভর। তবে কোনো বস্তু কোনো বিন্দু বা অক্ষকে কেন্দ্র করে বৃত্তকার পথে ঘুরতে থাকলে ঐ বস্তুর প্রত্যেকটি কণার ভর এবং ঘূর্ণন অক্ষ হতে নিজ নিজ দূরত্বের বর্গের গুণফলের সমষ্টি ঘূর্ণন অক্ষের সাপেক্ষে জড়তার ভ্রামক বলে। ভরের একক kg হলেও জড়তার ভ্রামকের একক kgm²। ভরের মাত্রা [M], তবে জড়তার ভ্রামকের মাত্রা [ML²]।
৬। জড়তার ভ্রামকের সাথে চক্রগতির ব্যাসার্ধের সম্পর্ক ব্যাখ্যা কর। [চ. বো. ১৬]
উত্তর: কোনো দৃঢ় বস্তুর সমগ্র ভর যদি একটি বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত করা যায় যাতে করে একটি নির্দিষ্ট অক্ষের সাপেখে ঐ কেন্দ্রীভূত বস্তুকণার জড়তার ভ্রামক, ঐ নির্দিষ্ট অক্ষের সাপেক্ষে সমগ্র দৃঢ় বস্তুর জড়তার ভামকের সমান হয়, তাহলে ঐ নির্দিষ্ট অক্ষ থেকে কেন্দ্রীভূত বস্তুকণার লম্ব দূরত্বকে চক্রগতির ব্যাসার্ধ বলে। ঘূর্ণন অক্ষ PQ থেকে পুঞ্জীভূত ভর M পর্যন্ত দূরত্বকে K ধরলে, PQ এর সাপেক্ষে M এর জড়তার ভ্রামক,
I = MK2
বা, K = √(I/M)
∴ চক্রগতির ব্যাসার্ধ , K = √(I/M)
৭। রাস্তার বাঁকের ভিতরের প্রান্ত থেকে বাইরের প্রান্ত উঁচু হয় কেন? [য. বো. ১৬]
উত্তর: বাঁকা পথে গাড়ি চলার সময় এর উপর ক্রিয়াশীল বস্তুর অভিমুখী জড়তা গাড়িটিকে ধাক্কা দিয়ে উল্টিয়ে ফেলতে পারে। এ জড়তা প্রতিহত করার জন্য গাড়িটিকে একটি কেন্দ্রমুখী বলের সৃষ্টি করতে হয়। এজন্য গাড়িটিকে কাত হওয়া প্রয়োজন। কিন্তু সমতলে গাড়ি কাত হলে বিপর্যয় ঘটবে। এজন্য রাস্তার বাঁকের ভিতরের প্রান্ত থেকে বাইরের প্রান্ত উঁচু রাখা হয়।
৮। কাচে গুলি করলে ছিদ্র হয় কিন্তু ঢিল ছুঁড়লে কাচ চূর্ণবিচূর্ণ হয় ব্যাখ্যা কর। [য. বো. ১৬]
উত্তর: আমরা জানি, A ক্ষেত্রফলের উপর F বল প্রযুক্ত হলে উৎপন্ন চাপ, P= F/A
অর্থাৎ বলের মান যত বেশি হবে এবং ক্ষেত্রফল যত কম হবে প্রযুক্ত চাপের পরিমাণ তত বেশি হবে। বন্দুকের গুলির আকার ছোট এবং এটি অনেক গতিশক্তি নিয়ে কাচের উপর বল প্রয়োগ করে। ফলে কাচের অনেক কম ক্ষেত্রফলের উপর অধিক বল প্রযুক্ত হয়। এতে কাচের উপর প্রযুক্ত চাপের পরিমাণ অনেক বেশি হয় এবং ঐ অংশের কাচ ছিদ্র হয়ে গুলি বেরিয়ে যায়।
অপরদিকে, কাচে ঢিল ছুঁড়লে গুলির তুলনায় অনেক বেশি ক্ষেত্রফলের উপর কম বল প্রযুক্ত হয়। অর্থাৎ প্রযুক্ত চাপের পরিমাণ অনেক কম হয়। ফলে ঢিল কাচে ছিদ্র তৈরি করতে পারে না। কিন্তু বল প্রয়োগের স্থান এবং আশে পাশের অংশের কাচ ফেটে চৌচির হয়ে যায়। এ কারণেই কাচে গুলি করলে ছিদ্র হয় কিন্তু ঢিল ছুঁড়লে কাচটি চূর্ণ-বিচূর্ণ হয়।
৯। স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ ও অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের মধ্যে পার্থক্য লিখ। [ঢা. বো. ১৭]
উত্তর: স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ ও অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের মধ্যে পার্থক্য নিচে দেওয়া হলো:
| স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ | অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ |
| ১. স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে ভরবেগ এবং গতিশক্তি উভয়ই সংরক্ষিত থাকে। | ১. অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষে ভরবেগ সংরক্ষিত থাকলেও গতিশক্তি অসংরক্ষিত। |
| ২. স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সময় গতিশক্তি অন্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় না। | ২. অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের সময় গতিশক্তি অন্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। |
| ৩. পারমাণবিক নিউক্লিয় এবং মৌলিক বলগুলোর মধ্যে সংঘর্ষ এ ধরনের সংঘর্ষ। | ৩. দুটি কাদামাটির নরম বলের মধ্যকার সংঘর্ষ অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ। |
১০। বল কীভাবে ক্রিয়াশীল থাকলে একটি বস্তু সমদ্রুতিতে গতিশীল থাকবে তা ব্যাখ্যা কর। [ঢা. বো. ১৭]
উত্তর: কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল বল F, বস্তুর ভর m এবং ত্বরণ a হলে,
আমরা জানি, F = ma
=m(v-u)/t
= m . 0/t
=0
অতএব, বলের ক্রিয়া শূন্য হলে একটি বস্তু সমদ্রুতিতে গতিশীল থাকবে।
১১। রাস্তার বাঁকযুক্ত অংশ কোনদিকে কত কোণে ঢালু রাখা হয় তা কারণসহ ব্যাখ্যা কর। [ঢা. বো. ১৭]
উত্তর: রাস্তার বাঁকযুক্ত অংশ বাইরের দিকে উঁচু বা ভেতরের দিকে ঢালু রাখা হয় যেন বাঁক নেওয়ার সময় গাড়ি উল্টে না যায়।
ধরি, বাঁকের ব্যাসার্ধ ।, রাস্তার ঢালের উচ্চতা h এবং ব্যাংকিং কোণ
অতএব, θ= tan-1 (v2/rg) হলে,
কেন্দ্রমুখী বল এবং কেন্দ্রবিমুখী বল পরস্পর সমান হলে গাড়ি দুর্ঘটনায় পতিত হবে না। তাই ব্যাসার্ধের বাঁকে রাস্তার ভিতরের দিক বাইরের দিকের সাথে কোণে আনত বা ঢালু রাখা হয়।
১২। অভিকর্ষ বল সংরক্ষণশীল বল কেন ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: আমরা যদি কোনো বস্তুকে অভিকর্ষের বিরুদ্ধে খাড়া উপরের দিকে নিক্ষেপ করি, তবে একটি পুনরায় আমাদের হাতে ফিরে আসবে। এক্ষেত্রে বস্তুটির হাত থেকে নিক্ষিপ্ত হয়ে পুনরায় হাতে ফিরে আসা এই পূর্ণচক্রে বস্তুটির উপর অভিকর্ষ বলের সম্পাদিত তাজের পরিমাণ শূন্য। m ভরের একটি বস্তুকে ভূপৃষ্ঠের A বিন্দু থেকে h উচ্চতায় B বিন্দুতে উঠালে অভিকর্ষ বলের জন্য কৃতকাজ ঋণাত্মক হয়। বস্তুটি যে পথেই উঠানো হোক না কেন সকল ক্ষেত্রেই এই কাজের মান হয় mgh. অতএব, অভিকর্ষ বল দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণ কেবল বিন্দু দুটির অবস্থানের উপর নির্ভরশীল, কণাটির গতিপথের উপর নয়। তাই অভিকর্ষ বল একটি সংরক্ষণীল বল।
১৩। ঘূর্ণন অক্ষের সাপেক্ষে বৈদ্যুতিক পাখার সকল বিন্দুর কৌণিক বেগ সমান কেন? [ঢা. বো. ১৬]
উত্তর: আমরা জানি, সময় ব্যবধান শূন্যের কাছাকাছি হলে কৌণিক সরণের পরিবর্তনের হারকে কৌণিক বেগ বলা হয়। এখন ঘূর্ণন অক্সের সাপেক্ষে বৈদ্যুতিক পাখা যে গতিতেই চলুক না কেন পাখার প্রতিটি বিন্দু সমান সময়ে সমান কৌণিক দূরত্ব অতিক্রম করে। এজন্যই ঘূর্ণন অক্ষের সাপেক্ষে বৈদ্যুতিক পাখার সকল বিন্দুর কৌণিক বেগ সমান।
১৪। বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণশীল বস্তুর কেন্দ্রমুখী বল ব্যাসার্ধের পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয় ব্যাখ্যা কর। [দি. বো. ১৬]
উত্তর: আমরা জানি, । ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে m ভরের একটি
বস্তু বেগে ঘূর্ণনশীল থাকলে এর কেন্দ্রমুখী বল হবে, F = mv²/r, অর্থাৎ কেন্দ্রমুখী বল ব্যাসার্ধের ব্যস্তানুপাতিক, ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পেলে কেন্দ্রমুখী বল হ্রাস পাবে, ব্যাসার্ধ হ্রাস পেলে কেন্দ্রমুখী বল বৃদ্ধি পাবে।
১৫। বলের ঘাতের বৈশিষ্ট্য কী কী? [কু. বো. ১৫]
উত্তর: বলের ঘাতের বৈশিষ্ট্য হলো:
- এটি বল ও বলের ক্রিয়াকালের গুণফলের সমান।
- এটি ভরবেগের পরিবর্তনের সমান।
- এর একক ও মাত্রা যথাক্রমে kgms-1 ও MLT-1
১৬। সুষম বৃত্তাকার গতির বৈশিষ্ট্য লিখ। [চ. বো. ১৫]
উত্তর: সুষম বৃত্তাকার গতির বৈশিষ্ট্য হলো:
- গতিশীল বস্তু সমদ্রুতিতে বৃত্তের পরিধি বরাবর ঘুরতে থাকে।
- গতিশীল বস্তুর বেগের মানের কোনো পরিবর্তন হয় না
- গতিশীল বস্তুর বেগের দিকের পরিবর্তন হয়।
- বস্তুর ত্বরণ থাকে।
১৭। দেখাও যে, একক সমকৌণিক বেগে ঘূর্ণনরত কোনো বস্তুর জড়তার ভ্রামক এর কৌণিক ভরবেগের সমান। [চ. বো. ১৫]
উত্তর: আমরা জানি, ঘূর্ণন অক্ষ সাপেক্ষে কোনো বস্তুর জড়তার ভ্রামক এবং কৌণিক বেগের গুণফলকে কৌণিক ভরবেগ বলে।
অর্থাৎ, জড়তার ভ্রামক Ⅰ, কৌণিক বেগ এবং কৌণিক ভরবেগ
L হলে, L = Iω
এখন, একক সমকৌণিক বেগের ক্ষেত্রে ω =I×1=I
এতএব, একক সমকৌণিক বেগে ঘূর্ণনরত কোনো বস্তুর জড়তার ভ্রামক এর কৌণিক ভরবেগের সমান।
১৮। বৃত্তাকার পথে কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য কেন? ব্যাখ্যা কর। [দি. বো. ১৯]
উত্তর: কেন্দ্রমুখী বল সমসময় গতিপথের লম্ব দিকে ক্রিয়া করায় ঐ বলের অভিমুখে বস্তুর কোনো সরণ হয় না। আমরা জানি, কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগে বস্তুর সরণ ঘটলে প্রযুক্ত বল ও বলের অভিমুখে সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে। এখানে যেহেতু কেন্দ্রমুখী বলের দিকে বস্তুর সরণ হয় না সেহেতু কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কোনো কাজ হয় না। অর্থাৎ বৃত্তাকার পথে কেন্দ্রমুখী বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য হয়।
১৯। বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণনরত কোনো দৃঢ় বস্তুর প্রত্যেকটি কণার কৌণিক গতিশক্তি সমান হলেও রৈখিক গতিশক্তি ভিন্ন হবে ব্যাখ্যা দাও। [ঢা. বো. ১৯]
উত্তর: আমরা জানি, কৌণিক গতিশক্তি কৌণিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক। আবার, রৈখিক গতিশক্তি বেগের বর্গের সমানুপাতিক। বৃত্তাকার পথে আবর্তনরত কোনো বস্তু যখন ঘূর্ণন অক্ষকে কেন্দ্র করে আবর্তন করে তখন সমবেগে আবর্তন করে। বেগের কোনো পরিবর্তন হয় না বিধায় কৌণিক গতিশক্তির কোনো পরিবর্তন হয় না। আবার, বৃত্তাকর পথে আবর্তন বস্তু বিভিন্ন সময় বিভিন্ন বিন্দুতে তার দিক বিভিন্ন হয় বিধায় রৈখিক বেগ ভিন্ন হয়। ফলে রৈখিক গতিশক্তি ভিন্ন হয়।
২০। একজন ক্রিকেট খেলোয়াড় মাঠে বল ধরার সময় হাত পেছনে নেন কেন? [রা. বো. ১৯]
উত্তর: মনেকরি, । ভরের বল হাতে এসে পড়ার মুহূর্তে বেগ = u বলটি হাতের মধ্যে। সময়ে স্থির হলে বলটির ওপর হাত দ্বারা প্রযুক্তি বাধার মান, F = mu/t. এখানে, t এর মান যত কম হবে F এর মান তো বেশি হবে।
হাত একই স্থানে রেখে বলটি লোফার সময় হাত দ্বারা প্রযুক্ত বাধা বলের ক্রীয়াকাল কম হয়। ফলে বলটি দ্বারা হাতে প্রযুক্ত বল ও বেশি হয়। যেহেতু ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়ার মান সমান। তাই হাতও বলের ওপর এই একই মানের বল প্রয়োগ করে। অর্থাৎ F এর মত বেশি হবে, হাত থেকে ক্যাচ ফসকে যাওয়ার সম্ভাবনাও ততই বেশি হবে। পাশাপাশি হাতে আঘাতের মাত্রাও বেড়ে যাবে। এই সমস্যা এড়ানোর জন্য ক্যাচ লোফার সময় খেলোয়ার হতটিকে কিছুটা পিছন দিকে টেনে নেয়।
২১। বৃত্তাকার ট্র্যাকে কোনো দৌড়বিদ সমবেগে দৌড়াতে পারে না কেন? ব্যাখ্যা কর। [চ. বো. ১৯]
উত্তর: বৃত্তাকার ট্র্যাকে কোনো বস্তু ঘুরতে থাকলে তা অনবরত দিক পরিবর্তন করে। বস্তুটি সমদ্রুতিতে যদি চলে সেক্ষেত্রে বেগের মান অপরিবর্তিত থাকলেও দিক পরিবর্তনের ফলে বেগের পরিবর্তন যেকোনো বিন্দুতে তার লম্ব রেখা বরাবর ক্রিয়া করে। ফলে বস্তুটিতে ত্বরণ ক্রিয়া করে। অর্থাৎ বস্তুর বৃত্তাকার ট্র্যাকে সমবেগে চলা সম্ভব নয়। এ কারণেই বৃত্তাকার ট্র্যাকে কোনো দৌড়বিদ সমবেগে দৌগাতে পারে না।
২২। বায়ুশূন্য স্থানে রকেট উড়তে পারলেও হেলিকপ্টার পারে না কেন? ব্যাখ্যা কর। [চ. বো. ১৯]
উত্তর: রকেট চলে জ্বালানি পুড়িয়ে উৎপন্ন গ্যাসকে চউচ্চ গতিতে নির্গত করে তার প্রতিক্রিয়া বলকে কাজে লাগিয়ে। অপরদিকে হেলিকপ্টার চলে এর পাখার সাহায্যে ঘূর্ণনের মাধ্যমে বায়ুর ওপর চাপ প্রয়োগ করে। অর্থাৎ, বায়ুতে ভাসমান থাকার জন্য হেলিকপ্টারের ক্ষেত্রে বায়ুর উপস্থিতি বাধ্যতামূলক কিন্তু রকেটের ক্ষেত্রে তা নয়। তাই বায়ুশূন্য স্থানে রকেট উড়তে পারলেও হেলিকপ্টার পারে না।
২৩। রাস্তার বাঁকযুক্ত অংশে ভিতরের প্রান্ত অপেক্ষা বাইরের প্রান্ত উঁচু রাখা হয় কেন? ব্যাখ্যা কর। [দি. বো. ১৯]
উত্তর: রাস্তার বাঁকযুক্ত অংশে বাঁক নেওয়ার সময় কেন্দ্রবিমুখী বলের কারণে গাড়ী যেন ছিটকে বাইরে চলে না যায় সেজন্য রাস্তার বাকযুক্ত অংশে ভিতরের প্রান্ত অপেক্ষা বাইরের প্রান্ত কিছুটা উঁচু রাখা হয় যাতে ওজন (mg) এর উপাংশ ভিতরের দিকে কাজ করে কেন্দ্রবিমুখী বলকে প্রশমিত করতে পারে।
২৪। ঘূর্ণনরত বস্তুর কৌণিক ভরবেগ কোন শর্তে শূন্য হয়-ব্যাখ্যা কর। [দি. বো. ১৯]
উত্তর: আমরা জানি, কৌণিক ভরবেগ,
L=r × p
বা, |L| = rpsineθ
অতএব, এ সম্পর্ক থেকে আমরা বুঝতে পারি ব্যাসার্ধ ভেক্টর r, রৈখিক ভরবেগ P এবং এদের মধ্যবর্তী কোণ (θ) এর সাইন অর্থাৎ sine। এদের যেকোনোটি শূন্য হলে কৌণিক ভরবেগ শূন্য হয়।
২৫। জড়তা হতে বলের ধারণা পাওয়া যায় কি?- আলোচনা কর। [রা. বো. ১৯]
উত্তর: কোনো বস্তু যে অবস্থায় আছে তা বজায় রাখার যে ধর্ম হই জড়তা। আবার নিউটনের ১ম সূত্রানুসারে বাহ্যিক বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু চিরকাল স্থির এবং গতিশীল বস্তু চিরকাল একই বেগে চলতে থাকবে। অর্থাৎ বস্তুর জড়তা বিনষ্টের জন্য বলের প্রয়োজন তথা বল হচ্ছে বস্তুর জড়তা বিনষ্টকারী। অতএব বলা যায়, জড়তা হতে বলের ধারণা পাওয়া যায়।
২৬। কোনো অক্ষের সাপেক্ষে একটি বস্তুর চক্রগতির ব্যাসার্ধ 0.9m বলতে কী বোঝায়? [ঢা. বো. ১৯]
উত্তর: চক্রগতির ব্যাসার্ধ, K =√ (I/M)
কোনো অক্ষের সাপেক্ষে একটি বস্তুর চক্রগতির ব্যাসার্ধ 0.9 m বলতে বুঝায় 1 kg ভরের কোনো বস্তুর জড়তার ভ্রামক 0.81 kgm².
২৭। কোনো বস্তুর উপর প্রযুক্ত টর্ক 20 Nm বলতে কী বুঝ? [দি. বো. ১৬]
উত্তর: কোনো বস্তুর উপর প্রযুক্ত টর্ক 20 Nm বলতে বুঝায় 20 kgm² জড়তার ভ্রামক বিশিষ্ট কোনো বস্তুর কৌণিক ত্বরণ হবে । rads-2।
২৮। “জড়তার ভ্রামক 50 kg m²” বলতে কী বুঝ? [রা. বো. ১৭]
উত্তর: জড়তার ভ্রামক 50 kg m² বলতে বুঝায় একটি দৃঢ় বস্তু কোনো একটি স্থির অক্ষের চারদিকে আবর্তিত হতে থাকলে ঐ অক্ষ হতে বস্তুটির প্রতিটি কণার দূরত্বের বর্গ এবং এদের প্রত্যেকের স্তরের গুণফলের সমষ্টি 50 kg m² 1
২৯। রাস্তায় ব্যাংকিং এর প্রয়োজনীয়তা ব্যাখ্যা কর। [ঢা. বো. ১৬]
উত্তর: বাঁকা পথে গাড়ি চলার সময় এর উপর ক্রিয়াশীল বস্তুর অভিমুখী জড়তা গাড়িটিকে ধাক্কা দিয়ে উল্টিয়ে ফেলতে পারে। এ জড়তা প্রতিহত করার জন্য গাড়িটিকে একটি কেন্দ্রমুখী বলের সৃষ্টি করতে হয়। এজন্য গাড়িটিকে কাত হওয়া প্রয়োজন। কিন্তু সমতলে গাড়ি কাত হলে বিপর্যয় ঘটবে। এ কারণেই রাস্তার বাঁকের ভিতরের প্রান্ত থেকে বাইরের প্রান্ত কিছুটা উঁচু রাখতে হয় অর্থাৎ ব্যাংকিং এর প্রয়োজন হয়।
৩০। ঘর্ষণ বল একটি অসংরক্ষণশীল বল কেন? ব্যাখ্যা কর। [ঢা. বো., রা. বো., য. বো., সি. বো. ১৮; চ. বো. ১৬]
উত্তর: যে বলের বিরুদ্ধে করা কাজের পুনরুদ্ধার সম্ভব নয় তাকে অসংরক্ষণশীল হল বলে। কোনো বস্তুকে একটি মসৃণ তলের উপর দিয়ে টেনে নিয়ে যাওয়ার সময় ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়। অমসৃণ তলটি অনুভূমিক হলে এই কৃতকাজ বস্তুটির মধ্যে স্থিতিশক্তিরূপে সঞ্চিত হয় না এবং বস্তুটিও কোনো কাজ করার সামর্থ্য লাভ করে না। বস্তুটিকে তার প্রাথমিক অবস্থানে ফিরিয়ে আনার সময় আবার ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়। সুতরাং ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে কৃতকাজের পুনরুদ্ধার সম্ভব নয়। তাই ঘর্ষণ বল অসংরক্ষণশীল।
৩১। আরোহীসহ ঘোড়ার গাড়ি সামনের দিকে এগোয় কি করে?
উত্তর: গাড়িটিকে সামনের দিকে চালাবার জন্য ঘোড়া মাটির উপর তির্যকভাবে বল প্রয়োগ করে। সঙ্গে সঙ্গে মাটি ঘোড়ার উপর সমান ও বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া বল R প্রয়োগ করে। এই বলকে অনুভূমিক দিকে এবং উলম্ব দিকে যথাক্রমে FH এবং Fv উপাংশে বিশ্লেষণ করা যায়। উলম্ব উপাংশ Fv ঘোড়ার ওজনকে প্রশমিত করে। এখন যদি অনুভূমিক উপাংশ FH ঘোড়ার উপর গাড়ি দ্বারা পেছনের দিকে প্রযুক্ত প্রতিক্রিয়া বল (R)-এর চেয়ে বেশি হয়, তাহলে FH – R বলের ক্রিয়ায় ঘোড়া সামনের দিকে এগিয়ে যায় অর্থাৎ গাড়িটি সামনের দিকে এগিয়ে যায়।
HSC Physics 1st Paper Chapter 4 MCQ Solution | নিউটনিয়ান বলবিদ্যা MCQ
