এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৫ম অধ্যায় “কাজ ক্ষমতা ও শক্তি” বা HSC physics 1st paper chapter 5 একটি গুরুত্বপূর্ণ আধ্যায়। এই জন্য এ অধ্যায়ের সকল বোর্ড প্রশ্ন, ‘ক’ ‘খ’ প্রশ্নসমূহ, বহুনির্বাচনী প্রশ্ন, এবং কিছু গুরুত্বপূর্ণ কলেজের প্রশ্ন আমি এই আর্টিকেলে দিয়াছি।
HSC Physics 1st Paper Chapter 5 CQ All Board Questions
নিচের ছবিতে ৫ম অধ্যায়ের বেশকিছু বোর্ডের প্রশ্ন দেওয়া আছে। প্রথম ছবিতে যে সকল বোর্ডের প্রশ্ন আছে, তা হলো:
- কাজ ক্ষমতা ও শক্তি ঢাকা বোর্ড ২০২২ | HSC Physics 1st Paper Chapter 5 Work power energy Dhaka Board 2022
- কাজ ক্ষমতা ও শক্তি যশোর বোর্ড ২০২২
- কাজ ক্ষমতা ও শক্তি রাজশাহী বোর্ড ২০২২
- কাজ ক্ষমতা ও শক্তি কুমিল্লা বোর্ড ২০২২
Read Also:
নিচের ছবিতে যে সকল বোর্ডের প্রশ্ন রয়েছে তা হলো:
- কাজ শক্তি ক্ষমতা চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২২। HSC Physics 1 Chittagong Board 2022
- কাজ শক্তি ক্ষমতা বরিশাল বোর্ড ২০২২
- কাজ শক্তি ক্ষমতা সিলেট বোর্ড ২০২২
- কাজ শক্তি ক্ষমতা দিনাজপুর বোর্ড ২০২২
- কাজ শক্তি ক্ষমতা ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২২
The picture give below contain the following board questions:
- Dhaka Board 2021
- Work, energy, and power Rajshahi board 2021
- Work, energy, and power Comilla board 2021
- Work, energy, and power
The given photo contained the following education board questions:
- HSC physics 1st paper chapter 5 Barisal board 2021
- HSC physics 1st paper chapter 5 Sylhet board 2021
- HSC physics 1st paper chapter 5 Dinajpur board 2021
The photo given below have the following board questions:
- Mymensingh board 2021
- HSC physics 1st paper chapter 5 Dhaka board 2019
- HSC physics 1st paper chapter 5 Rajshahi board 2019
- HSC physics 1st paper chapter 5 Comilla board 2019
- Jessore board 2019
HSC Physics 2nd Paper Chapter 5 Notes | জ্ঞানমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
১। সংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?[ঢা. বো., রা. বো., দি. বো., ম. বো. ২১]
উত্তর: কোনো কণা একটি পূর্ণ চক্র সম্পন্ন করে তার আদি অবস্থানে ফিরে এলে কণাটির ওপর যে বল দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণ শূন্য হয়, সেই বলকে সংরক্ষণশীল বল বলে।
২। ক্ষমতার মাত্রা সমীকরণ লিখ?[রা. বো. ২১]
উত্তর: [NL²T³]
৩। ক্ষমতা কাকে বলে?[কু. বো., ম. বো. ২১]
উত্তর: কাজ সম্পাদনকারী কোনো ব্যক্তি বা যন্ত্রের কাজ করার হার বা শক্তি সরবরাহের হারকে ক্ষমতা বলে।
৪। ঋণাত্মক কাজ কাকে বলে?[ব. বো. ১৯; দি. বো. ১৫]
উত্তর: বল প্রয়োগের ফলে যদি বলের প্রয়োগ বিন্দু বলের ক্রিয়ার বিপরীত দিকে সরে যায় বা বলের দিকে সরণের ঋণাত্মক উপাংশ তাকে তবে যে কাজ সম্পাদিত হয় তাকে ঋণাত্মক কাজ বলে।
৫। প্রত্যয়নী বল কাকে বলে?[কু. বো. ১৫; ব. বো. ১৯]
উত্তর: কোনো স্প্রিংকে দৈর্ঘ্য বরাবর বিবৃত করলে স্থিতিস্থাপক ধর্মের দরুন প্রযুক্ত বলের বিপরীতে যে বলের উদ্ভব হয় তাকে প্রত্যায়নী বল বলে।
৬। স্প্রিং ধ্রুবক কাকে বলে?[ঢা. বো. ১৬; রা. বো. ১৯; চ. বো. ১৯; কু. বো. ১৫; দি. বো. ১৯, ১৭]
উত্তর: কোনো স্প্রিং-এর মুক্ত প্রান্তের একক সরণ ঘটালে স্প্রিংটি সরণের বিপরীত দিকে যে বল প্রয়োগ করে তাকে ঐ স্প্রিং-এর স্প্রিং ধ্রুবক বলে।
৭। কাজ-শক্তি উপপাদ্যটি বিবৃত কর।[সি. বো. ১৬; য. বো. ১৯, ১৫; ব. বো. ১৫]
উত্তর: কাজ-শক্তি উপপাদ্যটি হল- কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়ারত লব্ধি বল কর্তৃক কৃত কাজ তার গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান।
৮। অশ্বক্ষমতা কাকে বলে? [রা. বো.১৯; চ. বো. ১৭; দি. বো. ১৭]
উত্তর: প্রতি সেকেন্ডে 746 জুল কাজকরার ক্ষমতাকে এক অশ্বক্ষমতা বলে।
৯। অসংরক্ষণশীল বল কাকে বলে?[য. বো. ১৯; ব. বো. ১৫]
উত্তর: কোনো বস্তুকে বলের প্রভাবে যেকোনো পথে ঘুরিয়ে পুনরায় প্রাথমিক অবস্থানে আনলে যদি মোট কাজের পরিমাণ শূন্য নায় তবে ঐ বলকে অসংরক্ষণশীল বল বলে।
১০। কর্মদক্ষতা কাকে বলে?[ঢা. বো. ১৫; সি. বো. ১৯, ১৬, ১৫]
উত্তর: কোনো ব্যবস্তা বা যন্ত্র থেকে প্রাপ্ত মোট কার্যকর শক্তি এবং ব্যবস্থায় বা যন্ত্রে প্রদত্ত মোট শক্তির অনুপাতকে ঐ ব্যবস্থার বা যন্ত্রের কর্মদক্ষতা বলে।
১১। ক্ষমতা কাকে বলে?[ব. বো. ১৬]
উত্তর: কোনো একটি উৎসের কাজ করার হারকে ক্ষমতা বলে। একক সময়ের কৃত কাজ দ্বারা ক্ষমতা পরিমাপ করা হয়।
১২। কর্মদক্ষতা কাকে বলে?[ঢা. বো. ১৬; সি. বো. ১৫, ১৯]
উত্তর: কোনো যন্ত্রে সরবরাহকৃত শক্তি এবং কাজে পরিণত হওয়ার শক্তিকে কর্মক্ষমতা বলে।
১৩। যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ নীতি কাকে বলে?[য. বো. ১৭]
উত্তর: ঘর্ষণ বা অন্য কোনো অপচয়ী বলের (dissipative force-এর) ক্রিয়ার যদি কোনো শক্তির অপচয় না ঘটে তবে কোনো বস্তুর স্থিতিশক্তি ও গতিশক্তির যোগফল সর্বদা ধ্রুব থাকে, অর্থাৎ বস্তুটির মোট যান্ত্রিক ধ্রুব থাকে- একেই যান্ত্রিক শক্তির সংরক্ষণ নীতি বলে।
১৪। সংরক্ষণশীল বল কী?[ঢা. বো. ১৭]
উত্তর: যে বল কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়া করলে তাকে যেকোনো পথে ঘুরিয়ে পুনরায় প্রাথমিক অবস্থানে আনলে বল কর্তৃক কাজশূন্য হয় তাকে সংরক্ষণশীল বল বলে।
১৫। কিলোওয়াট-ঘণ্টা কী?[নটরডেম কলেজ, ঢাকা]
উত্তর: এক কিলোওয়াট ক্ষমতা সম্পন্ন কোনো যন্ত্র এক ঘণ্টা কাজ করলে যে শক্তি ব্যয় হয়, তাকে কিলোওয়াট-ঘণ্টা বলে।
১৬। বলের দ্বারা কাজ কী?[রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা]
উত্তর: কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগের ফলে যদি প্রয়োগ বিন্দুর সরণ বলের অভিমুখে ঘটে তবে কৃতকাজকে বলের দ্বারা কাজ বলে।
১৭। যান্ত্রিক শক্তি কাকে বলে?[সরকারি সৈয়দ হাতেম আলী কলেজ, বরিশাল]
উত্তর: কোনো বস্তুর অবস্থান ও গতির কারণে এর মধ্যে যে শক্তি থাকে তাকে যান্ত্রিক শক্তি বলে।
১৮। কাজ কাকে বলে?
উত্তর: কোনো বস্তুর ওপর বল প্রয়োগে বস্তুর সরণ ঘটলে প্রযুক্ত বল ও বলের অভিমুখে সরণের উপাংশের গুণফলকে কাজ বলে।
১৯। কাজের একক কী?
উত্তর: কাজের একক নিউটন-মিটার বা জুল।
২০। শক্তি কাকে বলে?
উত্তর: কাজ করার সামর্থ্যকে শক্তি বলে।
২১। ধনাত্মক কাজ কাকে বলে?
উত্তর: বলের দ্বারা কৃত কাজকে ধনাত্মক কাজ বলে।
২২। ক্ষমতার একক কী?
উত্তর: ক্ষমতার একক জুল/সে. (J/S)।
২২।। ওয়াট কাকে বলে?
উত্তর: এক সেকেন্ডে এক জ্বল কাজ করার ক্ষমতাকে । ওয়াট বলে।
২৩। কাজহীন বল কাকে বলে?
উত্তর: বস্তুর সরণের লম্বদিকে ক্রিয়াশীল বল বস্তুর সরণের সময় কোনো কাজ করে না। এ ধরনের বলকে কাজহীন বল বলে।
২৪। গতিশক্তি কাকে বলে?
উত্তর: কোনো গতিশীল বস্তু তার গতির জন্য কাজ করার যে সামর্থ্য বা শক্তি লাভ করে তাকে বস্তুটির গতিশক্তি বলে।
২৫। স্থিতিশক্তি কাকে বলে?
উত্তর: বস্তু তার অবস্থানের কারণে যে শক্তি অর্জন করে অথবা বস্তুস্থিত কণাসমূহের পারস্পরিক অবস্থানের পরিবর্তনের জন্য যে শক্তি অর্জন করে তাকে বস্তুর স্থিতিশক্তি বলে।
২৬। স্প্রিং-এর বল ধ্রুবকের একক কী?
উত্তর: স্প্রিং-এর বল ধ্রুবকের একক হলো: Nm-1
২৭। কাজের একক কী?
উত্তর: কাজের একক বল সরণের একক = Nm = Nm . W=J[** 1J = 1Nm ]
২৮। কিলোওয়াট ঘণ্টা কী?
উত্তর: এক কিলোওয়াট ক্ষমতাসম্পন্ন কোনো যন্ত্র এক ঘণ্টা কাজ করলে যে শক্তি ব্যয় হয় তাকে কিলোওয়াট ঘণ্টা বল।
২৯। যান্ত্রিক শক্তি কী?
উত্তর: কোনো বস্তুর মধ্যে তার গতি, অবস্থান বা ভৌত অবস্থার জন্য কাজ করার সামর্থ্য তথা শক্তি থাকে তাকে যান্ত্রিক শক্তি বলে।
অনুধাবনমূলক প্রশ্ন
১। ভরবেগ ও গতিশক্তির মধ্যে সম্পর্ক লেখচিত্র দিয়ে ব্যাখ্যা কর।[ঢা. বো. ২১]
উত্তর: আমরা জানি
গতিশক্তি, E_k = (p ^ 2)/(2m)
or, E k propto p ^ 2
অর্থাৎ, গতিশক্তি ভরবেগের বর্গের সমানুপাতিক।
30
25
20
15
10
2 চিত্র: গতিশক্তি বনাম ভরবেগ
চিত্রানুসারে, গতিশক্তি ভরবেগের সাথে সূচকীয় হারে পরিবর্তিত হচ্ছে। যদি ভরবেগ পূর্বের 2 গুণ, 3 গুণ ও 4 গুণ হয়, তাহলে গতিশক্তি যথাক্রমে 4 গুণ, 9 গুণ ও 16 গুণ হবে।
২। শূন্য কাজ ব্যাখ্যা কর।[ঢা. বো. ২১]
উত্তর: বল প্রয়োগের ফলে যদি বলের প্রয়োগ বিন্দু স্থির থাকে বা বলের উলম্ব অভিমুখে সরে যায়, তাহলে বলের দ্বারা শূন্য কাজ হয়েছে বুঝায়। বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণনশীয় বস্তুটির প্রতি মুহূর্তে বস্তুটির বেগ বা সরণ বস্তুর অবস্থান বিন্দু হতে বৃত্তের স্পর্শক বরাবর এবং বলের দিক কেন্দ্রমুখী।
অর্থাৎ কেন্দ্রমুখী বল ও সরণের অন্তর্ভুক্ত কোণ 90°।
আমরা জানি,
কাজ, W = vec F . vec s
= Fs * cos 90 deg
= 0
৩। “কোনো বস্তু গতিশক্তি 10 J”- ব্যাখ্যা কর।[রা. বো. ২১]
উত্তর: কোনো গতিশীল বস্তু গতিশীল থাকার জন্য কাজ করার যে সামর্থ্য তথা শক্তি অর্জন করে, তাকে ঐ বস্তুর গতিশক্তি বলে।
গাণিতিকভাবে গতিশক্তি, E_{k} = 1/2 * m * v ^ 2
যেখানে, m= বস্তুর ভর এবং বস্তুর বেগ। ধরি, কোনো বস্তুর ভর, m = 5 kg এবং সেটি, v = 2m * s ^ – 1 বেগে গতিশীল। সেক্ষেত্রে, তার গতিশক্তি, = 1/2 * 5 * 2 ^ 2 = 1/2 * 5 * 4 = 10 J E_{k} = 1/2 * m * v ^ 2 অর্থাৎ, 5 kg ভরের কোনো বস্তু যদি 2 ms বেগে গতিশীল হয়, তাহলে ঐ বস্তুটির গতিশক্তি 10 J হবে। একইভাবে, বিভিন্ন ভর ও বেগের জন্য কোনো বস্তুর গতিশক্তি 10J পাওয়া সম্ভব।
৪। স্থিতিস্থাপক বল এবং অভিকর্ষীয় বল দ্বারা সম্পাদিত কাজের মধ্যে পার্থক্য ব্যাখ্যা কর।[কু. বো., দি. বো. ২১]
উত্তর:
স্থিতিস্থাপক বল
অভিকর্ষীয় বল
i. ভূ-পৃষ্ঠের কোনো বস্তুর ওপর পৃথিবীর আকর্ষণ অভিকর্ষ বল বলে। বলকে
i. স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে বাইরে থেকে বল প্রয়োগে কোনো বস্তুর আকার পরিবর্তন ঘটানোর পর বল অপসারণ করলে যে বলের কারণে তা আবার পূর্বের আকার ফিরে পায়, তাকে স্থিতিস্থাপক বল বলে।
ii. স্থিতিস্থাপক বল দ্বারা কাজ সরণের বর্গের সমানুপাতিক। সুতরাং, W x x²।
ii. অভিকর্ষ বল দ্বারা কাজ উচ্চতার বা সরণের সমানুপাতিক অর্থাৎ, W x h।
৫। কখন স্প্রিং দ্বারা ধনাত্মক কাজ সম্পন্ন হয়? ব্যাখ্যা কর।[কু. বো. ২১]
উত্তর: একটি স্প্রিং-এর একপ্রান্তে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ একটি কণা তার আদি অবস্থান x; থেকে শেষ অবস্থা x এ যায় তখন কণাটির উপর স্প্রিং দ্বারা কৃতকাজ, W_{s} = 1/2 * k * x_{i} ^ 2 – 1/2 * k * x_{f} ^ 2 এই সমীকরণটি থেকে পাই, স্প্রিং দ্বারা কণাটির উপর কৃতকাজের মান ধনাত্মক হয়, যদি x_{i} ^ 2 > x_{f} ^ 2 হয় বা x₁ | > | x | হয় । অর্থাৎ, যদি কণাটির আদি সরণের মান এর শেষ সরণের মানের চেয়ে বড় হয়। স্প্রিংটি তখন ধনাত্মক কাজ সম্পন্ন করে।
৬। দুটি একই ভরের বস্তুকে ভিন্ন স্থানে ভূমি হতে একই উচ্চতায় রাখলে স্থিতিশক্তি ভিন্ন হতে পারে- কারণ ব্যাখ্যা কর।[য. বো. ২১]
উত্তর: আমরা জানি, অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) বস্তুর ভর (m) এর উপর নির্ভর করে না। ভূ-পৃষ্ঠের কোনো স্থানে g এর মান ভূ-কেন্দ্র হতে ঐ স্থানের দূরত্বের উপর নির্ভর করে। পৃথিবী সম্পূর্ণরূপে গোলাকার নয় বলে পৃথিবীর পৃষ্ঠের বিভিন্ন স্থানে ব্যাসার্ধ (R) এর মান বিভিন্ন হয় এবং সেজন্য g এর মানও বিভিন্ন হয়। মেরু অঞ্চলে g এর মান সবচেয়ে কম (g = 9.78039m * s ^ – 2) স্থিতিশক্তি, Ep = mgh; অর্থাৎ, অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) এর মান স্থানভেদে পরিবর্তন হওয়ার জন্য, একই ভরের দু’টি বস্তুকে ভিন্ন স্থানে ভূমি হতে একই উচ্চতায় রাখলে স্থিতিশক্তি ভিন্ন হবে।
৭। স্প্রিং বল দ্বারা কৃত কাজ ঋণাত্মক হয়- ব্যাখ্যা কর।[চ. বো. ২১]
উত্তর: আমরা জানি,
1 1 W=kx²-kx স্প্রিং বল দ্বারা কৃতকাজ, W₁=kx²-(i) কণাটির আদি সরণের মান শেষ সরণের মানের চেয়ে ছোট হলে অর্থাৎ, xi² < x² বা, | xi | < | x | হলে স্প্রিংটি কণাটির উপর ঋণাত্মক কাজ সম্পন্ন করে। যখন, কণাটির আদি অবস্থানে x = 0 থেকে সরণ x হয়, তখন কণাটির উপর স্প্রিং দ্বারা কৃতকাজ বের করতে আমরা (i) নং সমীকরণে x₁ = 0 এবং xy= x বসিয়ে পাই, W₁ = kx²
অর্থাৎ, স্প্রিংটি তার শিথিল অবস্থা থেকে প্রসারিত বা সঙ্কুচিত করা হয় তখন স্প্রিং কর্তৃক কৃতকাজ ঋণাত্মক হয়।
৮। একটি আদর্শ স্প্রিং এর বল ধ্রুবক 125 Nm’ বলতে কী বুঝায়?[ব. বো. ২১]
উত্তর: কোন স্প্রিং এর স্প্রিং ধ্রুবক 125 Nm স্প্রিংটির দৈর্ঘ্য । m বৃদ্ধি করার জন্য 125 N বল হবে। বলতে বোঝায় প্রয়োগ করতে
৯। কোনো বস্তু কীভাবে স্থিতিশক্তি অর্জন করে?[ঢা. বো. ১৯]
উত্তর: কোনো বস্তুকে তার অবস্থান বা আকৃতি থেকে অন্য কোনো অবস্থানে বা আকৃতিতে নিতে হলে বস্তু বাধা দেয়। এ বাধার বিরুদ্ধে বস্তুর আকৃতি বা অবস্থান পরিবর্তন করতে কৃতকাজই বস্তুকে স্থিতিশক্তি রূপে সঞ্চিত নয়। এভাবেই কোনো বস্তু স্থিতিশক্তি অর্জন করে।
১০। “বল ধ্রুবক 2500 Nm¹”-এর অর্থ ব্যাখ্যা কর।[চ. বো. ১৯]
উত্তর: বল ধ্রুবক 2500 Nm ‘”-এর অর্থ হলো কোনো স্প্রিং এর মুক্তপ্রান্তের 1m সরণ ঘটালে স্প্রিংটি সরণের বিপরীত দিকে 2500 N বল প্রয়োগ করে।
১১। ঘর্ষণ বল অসংরক্ষণশীল কেন?[দি. বো. ১৭]
উত্তর: যে বলের বিরুদ্ধে করা কাজের পুনরুদ্ধার সম্ভব নয় তাকে অসংরক্ষণশীল বল বলে। কোনো বস্তুকে একটি মসৃণ তলের উপর দিয়ে টেনে নিয়ে যাওয়ার সময় ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে কাজে করতে তহয়। 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।
১২। একটি ইঞ্জিনের দক্ষতা 60% বলতে কী বুঝায়? বি. বো. ১৬]
উত্তর: কোনো ইঞ্জিনের দক্ষতা 60% বলতে বুঝায় যে, ইঞ্জিনটিতে 100 একক শক্তি সরবরাহ করলে তার মাত্র 60 একক শক্তি কাজে লাগবে এবং 40 একক শক্তির অপচয় হবে।
১৩। স্প্রিংযুক্ত খেলনা গাড়িকে পেছন দিকে টেনে ছেড়ে দিলে
গাড়িটি সামনের দিকে অগ্রসর হয় কেন? ব্যাখ্যা কর। কুি. বো. ১৬] উত্তর: স্প্রিংযুক্ত খেলনা গাড়িকে পেছন দিকে টান দিলে এর মধ্যকার স্প্রিং-এর আকার ছোট হয়। এ আকার পরিবর্তনের জন্য খেলনাটি কাজ করে যা স্থিতিশক্তিরূপে স্প্রিং-এ সঞ্চিত হয়। টানার পর গাড়িটিকে ছেড়ে দিলে স্প্রিং এর প্যাঁচ খুলে পুনরায় পূর্বের অবস্থায় ফিরে আসে। স্প্রিং এর সাথে খেলনা গাড়ির চাকা লাগানো থাকে। ফলে চাকা ঘুরতে থাকে এবং গাড়িটি সামনের দিকে অগ্রসর হয়। অর্থাৎ স্প্রিং-এর স্থিতিশক্তির দরুন খেলনা গাড়িকে পেছনে টেনে ছেড়ে দিলে গাড়িটি সামনের দিকে অগ্রসর হয়।
১৪। পৃথিবী সূর্যের চারদিকে ঘুরছে কিন্তু কোনো কাজ করছে না কেন?[সকল বোর্ড ১৮]
উত্তর: আমরা জানি, কাজ হলো বল ও বল প্রয়োগের ফলে সরণ বা সরণের উপাংশের গুণফল। ধরি, পৃথিবী ও সূর্যের মধ্যকার আকর্ষণ বল বা ঘূর্ণায়মান পৃথিবীর কেন্দ্রাতিক বল F এবং পৃথিবী যেহেতু সরণের লম্বিক বরাবর ক্রিয়া করে। ফলে এর সরণের উপাংশ হবে S cos 90° = 01
সুতরাং কাজ W = F.0 = 0। ফলে পৃথিবী ঘুরছে কিন্তু কাজ হচ্ছে না।
১৫। কর্মদক্ষতা বলতে কী বুঝ? ব্যাখ্যা কর।[ঢা. বো. ১৫; সি. বো. ১৬, ১৫]
উত্তর: কোনো যন্ত্র দ্বারা কাজে রূপান্তরিত শক্তি ও ঐ যন্ত্রে প্রদত্ত মোট শক্তির অনুপাতকে ঐ যন্ত্রের কর্মদক্ষতা বলে।
কর্মদক্ষতাকে । (ইটা) দ্বারা প্রকাশ করা হলে, কর্মদক্ষতা, η
কাজে রূপান্তরিত শক্তি
কাজে রূপান্তরিত শক্তি
মোট প্রদত্ত শক্তি
গৃহীত মোট শক্তি
× 100%
শক্তির পরিবর্তে অনেক সময় শক্তির হার অর্থাৎ ক্ষমতা দিয়ে কর্মদক্ষতাকে সংজ্ঞায়িত করা হয়। কার্যকর ক্ষমতা ও মোট ক্ষমতার অনুপাতকে কর্মদক্ষতা বলে।
কার্যকর ক্ষমতা P’ ..। মোট প্রদত্ত ক্ষমতা P × 100%
১৬। মাথায় করে কোনো ভারী বস্তু নিয়ে কিছু দূর যাওয়ার পরও অভিকর্ষজ বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য হয় কেন? [ঢাকা কলেজ, ঢাকা]
উত্তর: অভিকর্ষজ বিভব শক্তি = অভিকর্ষ বলের বিরুদ্ধে কৃতকাজ
.. W = Fh
= mgh
.:. W x h [যেহেতু m এবং g ধ্রুবক]
এখানে, F = বল
m = বস্তুর ভর
h = উচ্চতা
যেহেতু, অভিকর্ষজ বল দ্বারা কৃতকাজ বা অভিকর্ষজ বিভব শক্তির
মান উচ্চতার সাথে সম্পর্কিত। এটা অনুভূমিক দূরত্বের সাথে সম্পর্কিত নয়। সুতরাং ভারী বস্তু মাথায় নিয়ে যত বেশি অনুভূমিক দূরত্ব অতিক্রম করুক না কেন তার বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য হবে।
১৭। ধ্রুব বল ও স্প্রিং স্পন্দন এর সাথে দোলনকালের সম্পর্ক স্থাপন কর।[দি. বো. ১৫]
উত্তর: অনুভূমিক স্প্রিং এর সরলছন্দিত গতির সমীকরণ থেকে
d²x পাই, +²x = 0
এ ছন্দিত গতির দোলনকাল T হলে,
Τ-2π2π T= =
Τ = 2πλ mk [এখানে k = = ধ্রুব বল]
এটিই নির্ণেয় সম্পর্ক।
১৮। একটি হালকা ও একটি ভারী বস্তুর ভরবেগ সমান হলে কোনটির গতিশক্তি বেশি হবে ব্যাখ্যা কর।[ব. বো. ১৫]
উত্তর: একটি হালকা ও একটি ভারী বস্তুর ভরবেগ সমান হলে
হালকা বস্তুটির বেগ ভারী বস্তুর বেগ অপেক্ষা বেশি হয়। আমরা
জানি, গতিশক্তি বেগের বর্গের সমানুপাতিক। এক্ষেত্রে যে বস্তুটির বেগের মান বেশি হবে সে বস্তুটির গতিশক্তি ও বেশি হবে।
এখানে যেহেতু হালকা বস্তুটির বেগ বেশি সেহেতু হালকা বস্তুটির
গতিশক্তি বেশি হবে।
১৯। কোনো বস্তুর গতিশক্তি কি ঋণাত্মক হতে পারে? ব্যাখ্যা কর।[য. বো. ১৫]
উত্তর: কোনো বস্তুর গতিশক্তি শূন্য হতে পারে, তবে কখনোই ঋণাত্মক হতে পারে না। আমরা জানি, কোনো বস্তুর ভর m এবং 1 বেগ v হলে তার গতিশক্তির সমীকরণটি হয়, E=mv²। এ সমীকরণে বস্তুর ভর m সর্বদাই ধনাত্মক। তবে এর মান ধনাত্মক বা ঋণাত্মক দুটোই হতে পারে। কিন্তু এর মান কখনোই ঋণাত্মক হতে পারে না। কারণ, ধনাত্মক বা ঋণাত্মক সংখ্যার 1 বর্গ সবসময়ই ধনাত্মক। তাই mv² বা mv²: mv² কখনোই ঋণাত্মক হতে পারে না। তবে, বেগ অর্থাৎ, v শূন্য (স্থির বস্তু থাকলে) হলে গতিশক্তির মান শূন্য হবে।
২০। বলের দ্বারা কাজ বলতে কী বুঝায়? ব্যাখ্যা কর।[সি. বো. ১৫]
উত্তর: যদি বল প্রয়োগের ফলে বস্তুর সরণ হয় এবং বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ 90° অপেক্ষা কম হয় তবে বল দ্বারা সম্পন্ন কাজকে ধনাত্মক কাজ বলে।
কাজ, W = F.S = FScos0; (0° ≤ 0≤90°)
Fও S এর মধ্যবর্তী কোণ 0° ≤ 0 ≤ 90° এর জন্য cose এর মান ধনাত্মক, তাই কাজ W ধনাত্মক হয়। যেমন: উপর হতে একটি বস্তুকে ছেড়ে দিলে বস্তুটি তার ওজন mg এর কারণে নিচে পড়ে। যদি সরণ h হয়, তাহলে A ও h-এর দিক একই দিকে হয়। এক্ষেত্রে অভিকর্ষ বলের দ্বারা কাজ সম্পন্ন হয়। তাই এ কাজ ধনাত্মক।
২১। বালির উপর দিয়ে হাঁটা কষ্টসাধ্য ব্যাখ্যা কর। বি. বো. ১৯]
উত্তর: বালির উপরে হাঁটা অসুবিধাজনক। বালি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া দিলেও এরূপ ঘটার কারণ বালিকণা ও পানির আন্তঃআণবিক বল কঠিন ভূমির তুলনায় অনেক কম হয়। লোকের ওজন বালি ও পানির উপর ক্রিয়া করায় বালি ও পানি স্থানচ্যুত হয়ে আন্তঃআণবিক ব্যবধান বৃদ্ধি পরে ফলে লোকটি নিচের দিকে
নামতে থাকেন। এজন্য বালির উপরে হাঁটা কষ্টকর।
২২। বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার সময় বন্দুক ও গুলির মধ্যে কোনটির গতিশক্তি বেশি ব্যাখ্যা কর।[য. বো. ১৯]
উত্তর: একটি হালকা ও একটি ভারী বস্তুর ভরবেগ সমান হলে হালকা বস্তুটির বেগ ভারী বস্তুর বেগ অপেক্ষা বেশি হয়। আবার, আমরা জানি, গতিশক্তি বেগের বর্গের সমানুপাতিক। এক্ষেত্রে যে বস্তুটির বেগের মান বেশি হবে সে বস্তুটির গতিশক্তিও বেশি হবে। এখানে যেহেতু হালকা বস্তুটির বেগ বেশি সেহেতু হালকা বস্তুটির গতিশক্তি বেশি হবে। বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার সময় যেহেতু বন্দুক ও গুলির ভরবেগ সমান থাকে এবং এ দুটির মধ্যে গুলি অপেক্ষাকৃত হালকা সেহেতু উপরোল্লিখিত কররণে গুলির গতিশক্তি বেশি।
২৩। স্প্রিং ধ্রুবক এর তাৎপর্য ব্যাখ্যা কর।[য. বো. ১৯]
উত্তর: কোনো স্প্রিং-এর মুক্ত প্রান্তের একক সরণ ঘটালে স্প্রিংটি সরণের বিপরীত দিকে যে বল প্রয়োগ করে সেটিই স্প্রিং ধ্রুবক স্প্রিং বল একটি পরিবর্তী বল। এ বলের মান নির্ভর করে স্প্রিং ধ্রুবকের উপর। আর স্প্রিং সংকোচন বা প্রসারণে কৃতকাজ তথা বিভবশক্তি যেহেতু স্প্রিং বলের উপর নির্ভর করে সেহেতু স্প্রিং-এর এসব নিয়ামকগুলোও স্প্রিং ধ্রুবকের উপর নির্ভরশীল।
২৪। মহাকর্ষ বল একটি সংরক্ষণশীল বল- ব্যাখ্যা কর।[দি. বো. ১৬]
উত্তর: ধরি, m ভরের একটি বস্তুকে A বিন্দু হতে B বিন্দুতে আনা হলো। এর ফলে বস্তুটির উল্লম্ব সরণ হলো h বস্তুটির স্থানান্তর (1) নং বা (2) নং বা (3) নং যেকোনো পথে হোক না কেন
প্রত্যেক পথেই অভিকর্ষীয় বল F = mg খাড়া নিচের দিকে ক্রিয়া করে। বস্তুটিকে যেকোনো পথে A হতে B-তে আনলে অভিকর্ষ বল দ্বারা প্রতিটি পথেই সম্পন্ন কাজ হবে, W₁ =-mgh
(B)
h
(A)
আবার, বস্তুটিকে যেকোনো পথ B বিন্দু হতে A বিন্দুতে স্থানান্তর করা হলে, অভিকর্ষ বলদ্বারা কৃতকাজ হবে, W₁ = mgh
A হতে B তে যেয়ে আবার A তে ফিরে আসতে মোট কৃতকাজ, WWW₁=mgh+mgh = 0
কাজেই অভিকর্ষীয় বল সংরক্ষণশীল বল। যেহেতু অভিকর্ষ বল এক ধরনের মহাকর্ষীয় বল সেহেতু মহাকর্ষ বল একটি সংরক্ষণশীল বল।
২৫। বলের দ্বারা কাজ বলতে কী বোঝায়?
উত্তর: যদি বল প্রয়োগের ফলে বলের প্রয়োগ বিন্দু বলের দিকে সরে যায় বা বলের দিকে সরণের উপাংশ থাকে, তাহলে সেই বল এবং বলের দিকে সরণের উপাংশের গুণফলকে ধনাত্মক কাজ বা বলের দ্বারা কাজ বলে। ←←
WF.SFS cose সেহেতু cose ধনাত্মক হলে W ধনাত্মক হয়। বল এবং সরণ ৪ এর অন্তর্ভুক্ত কোণ ৪ এর মান 30° কম হলে ৪ অর্থাৎ 0° ≤ 0 ≤ 90° হলে cose ধনাত্মক হয়, তখন বলের দিকে সরণের উপাংশ থাকে। ফলে বলের দ্বারা কাজ বা ধনাত্মক কাজ হয়।
২৬। বলের দ্বারা কাজের একটি উদাহরণ দেখাও।
উত্তর: একটি বস্তু ওপর থেকে মাটিতে ফেলে দিলে বস্তুটি অভিকর্ষ বলের দিকে পড়বে। এক্ষেত্রে প্রযুক্ত বল তথ্য বস্তুর ওজন m g → এবং সরণ S একই দিকে তথা নিচের দিকে হয়, ফলে বস্তুর ওপর অভিকর্ষ বল দ্বারা কাজ হয়েছে বা অভিকর্ষ বলের জন্য ধনাত্মক কাজ হয়েছে বোঝায়। ←
২৭। সংরক্ষণশীল বল ও অসংরক্ষণশীল বলের মধ্যে পার্থক্য লেখ?
উত্তর: সংরক্ষণশীল বল ও অসংরক্ষণশীল বলের মধ্যে পার্থক্য নিচে দেওয়া হলো:
| সংরক্ষণশীল বল | অসংরক্ষণশীল বল |
| i. কোনো কণা একটি পূর্ণ চক্র সম্পন্ন করে তার আদি অবস্থানে সম্পন্ন করে তার আদি অবস্থানে ফিরে আসলে সংরক্ষণশীল বল দ্বারা কৃতকাজের পরিমাণ শূন্য হয়। | i. কোনো কণা একটি পূর্ণ চক্র সম্পন্ন করে তার আদি অবস্থানে ফিরে আসলে অসংরক্ষণশীল বল দ্বারা কৃতকাজের পরিমাণ শূন্য হয় না। |
| ii. সংরক্ষণশীল বল দ্বারা কোনো কণার ওপর কৃতকাজ কণাটির গতিপথের ওপর নির্ভর করে না, কেবল কণার আদি অবস্থান ও শেষ অবস্থানের ওপর নির্ভর করে। | ii. অসংরক্ষণশীল বল দ্বারা কোনো কণার ওপর কৃতকাজ কণাটির আদি অবস্থানের ও শেষ অবস্থানের পাশাপাশি কণাটির গতিপথের ওপর নির্ভর করে। |
| iii. সংরক্ষণশীল বল দ্বারা কৃতকাজ সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা সম্ভব। | iii. অসংরক্ষণশীল বল দ্বারা কৃতকাজ সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা সম্ভব নয়। |
২৮। কর্মদক্ষতা বলতে কী বোঝ?
উত্তর: কোনো যন্ত্র থেকে প্রাপ্ত মোট কার্যকর শক্তি এবং যন্ত্রে প্রদত্ত মোট শক্তির অনুপাতকে ঐ যন্ত্রের কর্মদক্ষতা বলে। মোট কার্যকর শক্তি (out put) কর্মদক্ষতা, । = মোট প্রদত্ত শক্তি (in put)
কর্মদক্ষতাকে সাধারণত শতকরা হিসাবে প্রকাশ করা হয়ে থাকে।
২৯। একটি স্প্রিং এর স্প্রিং ধ্রুবক 2.5 Nm’ বলতে কী বুঝ?
উত্তর: স্প্রিং ধ্রুবক 2.5 Nm¹ দ্বারা বুঝায় স্প্রিংটির 1m সরণের জন্য 2.5 N বল প্রয়োগ করতে হবে।
৩০। একটি হালকা ও একটি ভারী বস্তুর ভরবেগ সমান হলে কোনটির গতিশক্তি বেশি হবে- ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: হাল বস্তুর বেগ m, এবং বেগ v₁, ভারী বস্তুর ভর m₂ এবং বেগ v2 হলে, m₁₁ = m2V2= p .. m₁, v₁ এর চেয়ে কম সেহেতু v₁ অবশ্যই v₂ এর চেয়ে বড় হবে। 1 .. হালকা বস্তুর গতিশক্তি, Ek₁=mvi² 1 ভারী বস্তুর গতিশক্তি, Ex₂ = m2v2 Ek2 >1 Eky > Ekz
অর্থাৎ, হালকা বস্তুর গতিশক্তি ভারী বস্তুর গতিশক্তির চেয়ে বেশি হবে।
HSC Physics 1st Paper Chapter 5 MCQ
