নবম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞান
তৃতীয় অধ্যায় পদার্থ – গঠন ও ধর্ম
ছায়া প্রকাশনী অনুশীলনীর প্রশ্ন উত্তর |
নবম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞান
তৃতীয় অধ্যায়
অনুশীলনীর প্রশ্ন উত্তর
বিভাগ ক
আজকে আমরা নবম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞান এর তৃতীয় অধ্যায় পদার্থ : গঠন ও ধর্ম এর কিছু গুরুত্বপূর্ণ অনুশীলনীর প্রশ্ন উত্তর নিয়ে আলোচনা করব। মূলত নবম শ্রেণীর ছায়া প্রকাশনীর ভৌতবিজ্ঞান ও পরিবেশ বই এর অনুশীলনী এর সমাধান নিয়ে এই পর্বে আলোচনা করা হচ্ছে।
বহু বিকল্প ভিত্তিক প্রশ্ন (MCQ) : প্রশ্নের মান 1
১. উষ্ণতা বৃদ্ধি পেলে ইয়ং গুনাঙ্কের মান –
(A) বৃদ্ধি পাবে (B) হ্রাস পাবে (C) প্রথমে বৃদ্ধি পাবে পরে হ্রাস পাবে (D) প্রথমের হ্রাস পাবে পরে বৃদ্ধি পাবে।
উত্তর: (B) হ্রাস পাবে ।
২. একটি তারের ইয়ং গুণাঙ্ক Y । প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল একক হলে তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করতে বল লাগবে –
(A) Y (B) Y2 (C) 2Y (D) Y/2
উত্তর: (A) Y
৩. কোন পদার্থের ঘনত্ব 8000 kg/m3 হলে আপেক্ষিক ঘনত্ব হবে –
(A) 6 (B) 16 (C) 4 (D) 8
উত্তর: (D) 8
৪. সংকট উষ্ণতা তরলের পৃষ্ঠটান
(A) শূন্য হয় (B) সর্বোচ্চ হয় (C) 100 dyn/cm (D) 200 dyn/cm
উত্তর: (A) শূন্য হয়
৫. উত্তাল সমুদ্রে তেল ঢালা হলে সমুদ্র শান্ত হয় কারণ
(A) সান্দ্রতা (B) পৃষ্ঠটান (C) প্লবতা (D) কোনোটিই নয়
উত্তর: (B) পৃষ্ঠটান
৬. বৃষ্টির ফোঁটা সমবেগে পড়ে কারণ
(A) সান্দ্রতা (B) পৃষ্ঠটান (C) প্লবতা (D) কোনোটিই নয়
উত্তর: (B) পৃষ্ঠটান
৭. তীব্র ঝড়ে ঘরের চাল উড়ে যাওয়া আমরা ব্যাখ্যা করতে পারি কিসের সাহায্যে?
(A) স্টোকসের সূত্র (B) বার্নোলির নীতি (C) নিউটনের সূত্র (D) কোনোটিই নয়
উত্তর: (B) বার্নোলির নীতি
৮. স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক এর মাত্রা নিচের কোন রাশির সঙ্গে সমান ?
(A) বল (B) ভরবেগ (C) পীড়ন (D) ত্বরণ
উত্তর: (C) পীড়ন
৯. একটি ধাতু খন্ডের বায়ুতে ওজন 200 gf ও জলপূর্ণ নিমজ্জিত অবস্থায় ওজন 105 gf । ধাতুর আপেক্ষিক গুরুত্ব হলো –
(A) 3 (B) 5 (C) 6 (D) 4
উত্তরঃ আপেক্ষিক গুরুত্ব হলো (D) 4
ব্যাখ্যা – ধাতুখণ্ডের আপাত ওজন হ্রাস = 200 gf – 150 gf = 50 gf
ধাতুখণ্ডের আপাত আয়তন = 50 gf জলের আয়তনের সমান ।
অর্থাৎ ধাতুখণ্ডের আয়তন = 50 cm3
অর্থাৎ ধাতুখণ্ডের ঘনত্ব = 200/50 g/cm3 = 4 g/cm3
ধাতুখণ্ডের আপেক্ষিক গুরুত্ব = 2 /
১০. দুটি তরলের ঘনত্ব যথাক্রমে 1.6 g/cm3 ও 2 g/cm3 তরল দুটিকে সম আয়তনে মিশ্রিত করলে মিশ্রণ এর ঘনত্ব g/cm3 এককে হবে –
(A) 1.65 (B) 1.7 (C) 1.8 (D) 1.9
উত্তর:
১১. একই উপাদান নির্মিত দুটি তার A ও B । A – এর দৈর্ঘ্য B অপেক্ষা বেশি। A ও B এর ইয়ং গুণাঙ্ক যথাক্রমে YA ও YB হলে –
(A) YA = YB (B) YA > YB (C) YA < YB(D) বলা সম্ভব নয়
উত্তরঃ YA = YB
বিভাগ খ
অতি সংক্ষিপ্ত উত্তর ভিত্তিক প্রশ্ন : প্রশ্ন মান 1
একটি শব্দ বা একটি বাক্যে উত্তর দাও
১. চাপ কাকে বলে?
উত্তর: কোন তলের প্রতি একক ক্ষেত্রফলে লম্বভাবে প্রযুক্ত বল কেই চাপ বলা হয়।
২. চাপ স্কেলার রাশি না ভেক্টর রাশি?
উত্তর: চাপ হলো একটি স্কেলার রাশি।
৩. 1N/m2 = কত dyn/cm2 ?
উত্তর: 1N/m2 = 10 dyn/cm2
৪. ব্যারোমিটারের পাঠ খুব ধীরে ধীরে কমতে থাকলে কি বোঝা যায়?
উত্তর: ব্যারোমিটারের পাট ধীরে ধীরে কমতে থাকলে ধরে নেওয়া যায় যে বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পাচ্ছে অর্থাৎ শীঘ্রই বৃষ্টির সম্ভাবনা আছে।
৫. কোন পদ্ধতিতে ঘনত্বের মানই হলো আপেক্ষিক গুরুত্ব?
উত্তর: SI পদ্ধতিতে ঘনত্বের মানই হলো আপেক্ষিক গুরুত্ব ।
৬. প্লবতা ঊর্ধ্বমুখী না নিম্নমুখী বল?
উত্তর: প্লবতা একটি ঊর্ধ্বমুখী বল।
৭. SI – তে পৃষ্ঠটানের একক কি?
উত্তর: SI – তে পৃষ্ঠটানের একক নিউটন সেমি -1
৮. তাপমাত্রা বাড়লে তরলের পৃষ্ঠটান বাড়ে না কমে?
উত্তর: তাপমাত্রা বাড়লে তরলের পৃষ্ঠটান কমে।
৯. জলের ওপরে জলীয়বাষ্প থাকলে পৃষ্ঠটানের কিরূপ পরিবর্তন হয়?
উত্তর: জলের ওপরে জলীয়বাষ্প থাকলে পৃষ্ঠটান কম হয়।
১০. পৃষ্ঠটানের মাত্রীয় সংকেত লেখ।
উত্তর: পৃষ্ঠটান = বল / দৈর্ঘ্য = [MLT-2] / [L] = MT-2
১১. প্রবাহীর কোন ধরনের প্রবাহে ঘূর্ণির সৃষ্টি হয়?
উত্তর:
১২. লম্ব বৃত্তাকার চোঙ এর মধ্য দিয়ে তরলের ধারারেখ প্রবাহ হলে ধারারেখাগুলি কেমন হয়?
উত্তর: লম্ব বৃত্তাকার চোঙ এর মধ্য দিয়ে তরলের ধারারেখ প্রবাহ হলে ধারা রেখা গুলি পরস্পর সমান্তরাল হবে।
১৩. স্থিতিস্থাপক সীমা কাকে বলে?
উত্তর: প্রযুক্ত বলের যে সীমা পর্যন্ত বল অপসারণের পর বিকৃত বস্তু আবার পূর্বের আকার বা আয়তন ফিরে পায় তাকে স্থিতিস্থাপক সীমা বলে।
১৪. বিকৃতির একক কি?
উত্তর: বিকৃতির কোনো একক নেই।
১৫. SI – তে ইয়ং গুনাঙ্কের একক কি?
উত্তর: SI – তে ইয়ং গুনাঙ্কের একক Nm-2 বা Pa (পাস্কাল) ।
স্তম্ভ মেলাও
স্তম্ভ 1
বাম স্তম্ভ ডান স্তম্ভ
1. ইয়ং গুণাঙ্ক (A) বল ধ্রুবক
2. প্লবতা (B) স্থিতিস্থাপকতা
3. স্প্রিং এর অনমনীয়তা (C) বার্নোলির নীতি
4. সান্দ্রতা (D) আর্কিমিডিসের নীতি
উত্তরঃ
বাম স্তম্ভ ডান স্তম্ভ
1. ইয়ং গুণাঙ্ক (B) স্থিতিস্থাপকতা
2. প্লবতা (D) আর্কিমিডিসের নীতি
3. স্প্রিং এর অনমনীয়তা (A) বল ধ্রুবক
4. সান্দ্রতা (C) বার্নোলির নীতি
স্তম্ভ 2
বাম স্তম্ভ ডান স্তম্ভ
1. তরল স্থির থাকলে (A) বস্তু স্থির বেগে পড়তে থাকে
2. ঘর্ষণের মতই সান্দ্রতা হলো (B) সান্দ্র বল ক্রিয়া করে না
3. সান্দ্রতা ও প্লবতা জনিত
বাড়েবাধা অভিকর্ষের সমান
(C) সান্দ্রতা জনিত বাধা তত মান
4. পতনশীল বস্তুর বেগ যত বাড়ে (D) গতির বিরুদ্ধে বল
বাম স্তম্ভ ডান স্তম্ভ
1. তরল স্থির থাকলে (B) সান্দ্র বল ক্রিয়া করে না
2. ঘর্ষণের মতই সান্দ্রতা হলো (D) গতির বিরুদ্ধে বল
3. সান্দ্রতা ও প্লবতা জনিত বাধা অভিকর্ষের সমান (A) বস্তু স্থির বেগে পড়তে থাকে
4. পতনশীল বস্তুর বেগ যত বাড়ে (C) সান্দ্রতা জনিত বাধা তত বাড়ে
শূন্যস্থান পূরণ করো
১. জল কেরোসিনের তুলনায় _____ সান্দ্র।
উত্তর: বেশি।
২. জলে অজৈব পদার্থ দ্রবীভূত হলে পৃষ্ঠটান ____ ।
উত্তর: বাড়ে।
৩. ____ উষ্ণতায় তরলের পৃষ্ঠটান শূন্য হয়ে যায়।
উত্তর: সংকট।
৪. পূর্ণ দৃঢ় বস্তুর ইয়ং গুণাঙ্ক _____ ।
উত্তর: শুন্য ।
৫. বার্নোলির নীতি টি _____ সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলে।
উত্তর: শক্তির ।
সত্য / মিথ্যা নিরূপণ করো
১. পৃষ্ঠাটান স্থির তরলের সর্বত্র ক্রিয়াশীল থাকে।
উত্তর: সত্য ।
২. জলের সচলতা আলকাতরার তুলনায় বেশি।
উত্তর: সত্য ।
৩. পীড়নের প্রভাবেই বস্তুতে বিকৃতির সৃষ্টি হয়।
উত্তর: মিথ্যা।
কারণ: বিকৃতির প্রভাবে পীড়ন সৃষ্টি হয়।
৪. তরল তার মুক্ত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সর্বদা বৃদ্ধি করতে চাই।
উত্তর: মিথ্যা।
কারণ: তরল তার মুক্ত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সর্বদা হ্রাস করতে চাই, পৃষ্ঠটানের কারণে।
৫. জলের ওপর তেল পড়লে পৃষ্ঠটান বৃদ্ধি পায়।
উত্তর: মিথ্যা ।
কারণ: জলের ওপর তেল পড়লে পৃষ্ঠটান কমে যায়।
বিভাগ গ
সংক্ষিপ্ত উত্তর ভিত্তিক প্রশ্ন: প্রতিটি প্রশ্নের মান 2
১. তরলের চাপ ও ঘাতের মধ্যে সম্পর্ক কি?
উত্তর: কোনো তলের উপর প্রযুক্ত ঘাত হলো তলের উপর প্রযুক্ত চাপ ও তলের ক্ষেত্রফল এর গুণফল।
অর্থাৎ, ঘাত (F) = চাপ (P) × ক্ষেত্রফল (A)
২. বায়ুমন্ডলের চাপ ও প্রমাণ চাপ বলতে কী বোঝো?
উত্তর:
বায়ুমন্ডলের চাপ: কোন বিন্দুর চারিদিকে একক ক্ষেত্রফলের উপর লম্বভাবে বায়ুমণ্ডল তার ওজনের জন্য যে পরিমাণ বলপ্রয়োগ করে তাকে ওই বিন্দুতে বায়ুমন্ডলের চাপ বলা হয়।
প্রমাণ চাপ : সমুদ্রপৃষ্ঠে 45 ডিগ্রি অক্ষাংশে 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় 76 সেমি পারদ স্তম্ভের চাপকে প্রমাণ বায়ুমন্ডলীয় চাপ বলা হয়।
৩. ব্যারোমিটার এর সাহায্যে কিভাবে আবহাওয়ার পূর্বাভাস দেওয়া যায়?
উত্তর: বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বৃদ্ধি পেলে বায়ুর ঘনত্ব কমে যায় ফলে বায়ুর চাপ হ্রাস পায় আবার জলীয় বাষ্প হ্রাস পেলে বায়ুর চাপ বৃদ্ধি পায়। ব্যারোমিটার এর সাহায্যে বায়ুর চাপের পরিবর্তন দেখে আবহাওয়ার পূর্বাভাস দেওয়া যায়।
(i) ব্যারোমিটারের পারদ স্তম্ভের উচ্চতা ধীরে ধীরে হ্রাস পেলে শীঘ্রই বৃষ্টির সম্ভাবনা থাকে।
(ii) ব্যারোমিটারের পারদ স্তম্ভের উচ্চতা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পেলে বৃষ্টিহীন পরিষ্কার আবহাওয়া পাওয়া যায়।
(iii) ব্যারোমিটারের পারদ স্তম্ভের উচ্চতা হঠাৎ দ্রুত হ্রাস পেলে ঝড়ের আশঙ্কা তৈরি হয়।
৪. সাইফন এর দুটি ব্যবহারিক প্রয়োগ উল্লেখ করো।
উত্তর: সাধারণভাবে বড় পাত্রকে না নড়িয়ে তরল অন্য পাত্রে ঢালার জন্য, বড় ড্রাম থেকে ডিজেল-পেট্রোল ইত্যাদি স্থানান্তরের জন্য সাইফন ব্যবহৃত হয়।
শৌচাগারের ফ্লাসে সাইফন ব্যবহৃত হয়।
৫. ঘনত্ব ও আপেক্ষিক গুরুত্বের পার্থক্য লেখ।
উত্তর:
ঘনত্ব আপেক্ষিক গুরুত্ব
1. পদার্থের একক আয়তনের ভরকে ঘনত্ব বলে। 1. কোনো পদার্থ 4°C উষ্ণতার সমআয়তন জল অপেক্ষা কত গুণ ভারী তা হল সেই পদার্থের আপেক্ষিক গুরুত্ব।
2. ঘনত্বের একটি নির্দিষ্ট একক আছে। 2. আপেক্ষিক গুরুত্ব দুটি ঘনত্বের অনুপাত বলে এটি বিশুদ্ধ সংখ্যা এর কোন একক নেই।
3. ঘনত্বের মাত্রা হলো ML-3 3. আপেক্ষিক গুরুত্বের মাত্রা নেই।
4. ঘনত্বের মান বিভিন্ন একক এর বিভিন্ন হয়। যেমন CGS পদ্ধতিতে সীসার ঘনত্ব 11.3 g/cm3 আবার SI পদ্ধতিতে 11300 kg/m3 4. আপেক্ষিক গুরুত্বের মান সকল এককেই সমান।
৬. প্লবতা কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভরশীল?
উত্তর: বস্তুর ওপর প্রবাহিত প্লবতা নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর উপর নির্ভর করে –
(i) বস্তুর নিমজ্জিত অংশের আয়তন : বস্তুর নিমজ্জিত অংশের আয়তন এর সঙ্গে প্লবতা সমানুপাতিক।
(ii) তরলের ঘনত্ব : তরলের ঘনত্ব বাড়লে প্লবতার বৃদ্ধি পায়।
(iii) অভিকর্ষজ ত্বরণ : অভিকর্ষজ ত্বরণ বাড়লে প্লবতার বৃদ্ধি পায়।
৭. আর্কিমিডিসের নীতি লেখ।
উত্তর: কোন বস্তুকে কোন স্থির তরলে বা গ্যাসীয় পদার্থে আংশিক বা সম্পূর্ণ নিমজ্জিত করলে বস্তুটির ওজনের আপাত হ্রাস ঘটে এবং বস্তুর ওজনের এই আপাত হ্রাস বস্তু কর্তৃক অপসারিত প্রবাহীর ( তরল বা গ্যাস ) ওজনের সমান।
৮. বরফ জলে ভাসে কেন?
উত্তর: জল থেকে বরফে পরিণত হলে আয়তনে বৃদ্ধি পায় এবং ঘনত্ব কমে যায়। তাই বরফ জলে ভাসে।
৯. রং করা তুলিকে জলে ডুবিয়ে তুলে দিলে আশগুলি জড়িয়ে যায় কেন?
উত্তর:রং করা তুলিকে জলে ডোবালে আশগুলি জড়িয়ে যাওয়ার কারণ হল জলের সংস্পর্শে আসার পরে তুলার আঁশগুলি ফুলে ওঠে এবং একে অপরের সাথে লেগে যায়। যখন তুলার মধ্যে জল প্রবেশ করে, তখন প্রতিটি আঁশ জল শোষণ করে এবং কিছুটা প্রসারিত হয়। এই প্রসারিত হওয়ার কারণে আঁশগুলির মধ্যে ঘর্ষণ বাড়ে এবং তারা একসাথে আটকে যায়। বিশেষ করে ভেজা অবস্থায়, এই আঁশগুলি সহজেই একে অপরের সাথে লেগে যেতে পারে, যার ফলে সেগুলি জড়িয়ে যায়। শুকনো অবস্থায়, আঁশগুলি আলাদা থাকে, কিন্তু জল পেলে তারা ফুলে ওঠে এবং একসাথে লেগে থাকার প্রবণতা বাড়ে।
১০. জলে একটি কর্পূর এর ছোট টুকরো ফেললে কি হবে?
উত্তর: কর্পূর জলে অসমভাবে দ্রবীভূত হয়। যে জায়গায় কর্পূর বেশি দ্রবীভূত হয় সেখানে জল কর্পূর দ্বারা দূষিত হয় । সেখানকার পৃষ্ঠটান অন্য জায়গা থেকে কমে যায়। পৃষ্ঠটানের পার্থক্যের জন্য একটি অসম বল কর্পূর এর উপরে কাজ করে। তাই কর্পূরের খণ্ডটি এলোমেলোভাবে ইতঃস্তত ছোটাছুটি করে।
১১. পৃষ্ঠটান কাকে বলে? পৃষ্ঠটানের মাত্রীয় সংকেত লেখ।
উত্তর: যদি তরলের মুক্তপৃষ্ঠে একটি রেখা কল্পনা করা হয়, তবে ওই রেখার প্রতি একক দৈর্ঘ্যে রেখার সঙ্গে লম্বভাবে পৃষ্ঠতল বরাবর এবং রেখার উভয় পাশে যে বল ক্রিয়া করে তাকে ওই তরলের পৃষ্ঠটান বলা হয়।
∆ পৃষ্ঠটানের মাত্রীয় সংকেত MT-2
১২. ধারারেখ ও অশান্ত প্রবাহ কাকে বলে?
উত্তর: ধারারেখ প্রবাহ : তরলের প্রবাহকালে প্রবাহপথের প্রত্যেক বিন্দুতে বেগের মান ও দিক যদি সর্বদা অপরিবর্তিত থাকে তবে সেই প্রবাহকে ধারারেখ প্রবাহ বা শান্ত প্রবাহ বলা হয়।
অশান্ত প্রবাহ: প্রবাহীর গতিবেগ যদি সন্ধিবেগকে অতিক্রম করে যায়, তবে প্রবাহপথের যে কোন বিন্দুতে কণার বেগের মান ও দিক নির্দিষ্ট থাকে না, এলোমেলো ভাবে পরিবর্তিত হয়। এই ধরনের প্রবাহকে অশান্ত প্রবাহ বলা হয়।
১৩. স্থিতিস্থাপক সীমা বলতে কী বোঝো?
উত্তর: প্রযুক্ত বলের যে সীমা পর্যন্ত বল অপসারণের পর বিকৃত বস্তু আবার পূর্বের আকার বা আয়তন ফিরে পায় তাকে স্থিতিস্থাপক সীমা বলে।
১৪. সান্দ্রতা ও ঘর্ষণের মধ্যে পার্থক্য লেখ।
উত্তর: (Coming tomorrow 6th june 2022 )
১৫. গাছের পাতায় জমা বৃষ্টির ফোটা গোলাকার হয় কেন?
উত্তর: কোন নির্দিষ্ট আয়তনের যত ঘনবস্তু গঠন করা যায় তার মধ্যে গোলকের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল সর্বনিম্ন। জলবিন্দু সবসময় তাদের মুক্ত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সংকুচিত করতে চাই। তাই গাছের পাতায় জমা বৃষ্টির ফোঁটা পৃষ্ঠটানের জন্য গোলাকার আকৃতির হয়।
১৬. দ্রুতগামী ট্রেনের পাশে দাঁড়ানো উচিত নয় কেন?
উত্তর: দ্রুতগামী ট্রেনের আশেপাশের বায়ু উচ্চ বেগে প্রবাহিত হয়। ফলে ট্রেনেসংলগ্ন স্থানে বায়ুর চাপ কমে যায়। অন্যদিকে ট্রেন থেকে দূরের বায়ু প্রায় স্থির থাকায় ওই স্থানে বায়ুর চাপ বেশি হয়। এই চাপের পার্থক্যের দরুন উদ্ভূত বল দাঁড়িয়ে থাকা ব্যক্তিকে ট্রেনের দিকে ঠেলে ফেলে দুর্ঘটনা ঘটাতে পারে। তাই দ্রুতগামী ট্রেনের কাছাকাছি দাঁড়িয়ে থাকা উচিত নয়
১৭. তীব্র ঝড়ে অনেক সময় ঘরের চাল উড়ে যায় কেন?
উত্তর: তীব্র ঝড়ে ঘরের ছাউনির উপরের বায়ুর বেগ বেশি হয়, ফলে ওই স্থানে বায়ুর চাপ কমে যায়। অন্যদিকে ঘরের মধ্যে বায়ুর বেগ তুলনায় খুব কম হয়। ফলে ভিতরে বায়ুর চাপ বেশি থাকে। এই চাপের পার্থক্য খুব বেশি হলে ছাউনি বাইরের দিকে অর্থাৎ উপরের দিকে উড়ে যায়।
বিভাগ ঘ
দীর্ঘ উত্তর ভিত্তিক প্রশ্ন : প্রতিটি প্রশ্নের মান 3
১. পীড়ন ও বিকৃতি বলতে কী বোঝো?
পীড়ন (Stress):
কোনো বস্তুর উপর বাহ্যিক বল প্রয়োগ করা হলে, বস্তুর অভ্যন্তরে সেই বলের কারণে একটি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ সৃষ্টি হয়। এই প্রতিরোধ বলকে একক ক্ষেত্রফলের উপর প্রকাশ করলে সেটাই হল পীড়ন। অন্যভাবে বলতে গেলে, পীড়ন হলো বস্তুর একক ক্ষেত্রফলের উপর প্রযুক্ত বলের পরিমাণ। এটিকে সাধারণত প্যাসকেল (Pa) বা নিউটন/মিটার স্কয়ার (N/m²) একক হিসেবে পরিমাপ করা হয়।
বিকৃতি (Strain):
কোনো বস্তুর উপর বাহ্যিক বল প্রয়োগ করার ফলে বস্তুর আকৃতি বা আয়তনের পরিবর্তন ঘটে। এই পরিবর্তনকে বস্তুর মূল আকৃতি বা আয়তনের সাথে তুলনা করে প্রকাশ করা হয়, তখন সেটাই বিকৃতি। অন্যভাবে বলতে গেলে, বিকৃতি হলো বস্তুর একক মাত্রার পরিবর্তন। যেমন, দৈর্ঘ্যের বিকৃতি হলো দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের অনুপাত, আয়তনের বিকৃতি হলো আয়তনের পরিবর্তনের অনুপাত ইত্যাদি। বিকৃতির কোনো একক নেই, কারণ এটি একটি অনুপাত।
২. ইয়ংগুনাঙ্কের রাশিমালা প্রতিষ্ঠা করো।
ইয়ং গুণাঙ্ক (Young’s modulus) বা Young এর গুণাঙ্ক (Y) হল স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে একটি বস্তুর দৈর্ঘ্য পীড়ন (longitudinal stress) এবং দৈর্ঘ্য বিকৃতি (longitudinal strain) এর অনুপাত। এটিকে Y = পীড়ন/বিকৃতি সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
রাশিমালা প্রতিষ্ঠা:
একটি তারের উপর F বল প্রয়োগ করা হলো, যার প্রাথমিক দৈর্ঘ্য L এবং প্রস্থচ্ছেদ ক্ষেত্রফল A।
ধরা যাক, বল প্রয়োগের ফলে তারের দৈর্ঘ্য ΔL বৃদ্ধি পেল।
তখন,
দৈর্ঘ্য পীড়ন (Longitudinal stress) = F/A
দৈর্ঘ্য বিকৃতি (Longitudinal strain) = ΔL/L
অতএব, ইয়ং গুণাঙ্ক (Y) = দৈর্ঘ্য পীড়ন / দৈর্ঘ্য বিকৃতি
Y = (F/A) / (ΔL/L)
Y = (FL) / (AΔL)
সুতরাং, ইয়ং গুণাঙ্কের রাশিমালা হল: Y = (FL) / (AΔL)
যেখানে,
F = প্রযুক্ত বল (N)
L = তারের প্রাথমিক দৈর্ঘ্য (m)
A = তারের প্রস্থচ্ছেদ ক্ষেত্রফল (m²)
ΔL = তারের দৈর্ঘ্য বরাবর পরিবর্তন (m)
৩. চিত্রসহ ফর্টিন ব্যারোমিটার এর গঠন বর্ণনা করো।
উত্তর:ফর্টিন ব্যারোমিটার এর গঠন
ফর্টিন ব্যারোমিটার হলো একটি পারদ ব্যারোমিটার যা বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। এর প্রধান অংশগুলি হলো: একটি সরু কাঁচের নল, একটি পারদপূর্ণ পাত্র (সিস্টার্ন), এবং একটি অ্যাডজাস্টেবল স্ক্রু ও ভার্নিয়ার স্কেল। এই যন্ত্রটি সাধারণত আবহাওয়া কেন্দ্রে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ নির্ণয়ে ব্যবহৃত হয়।
ফর্টিন ব্যারোমিটারের গঠন:
1. কাঁচের নল:
একটি বন্ধ প্রান্তযুক্ত প্রায় ৯০ সেমি লম্বা সরু কাঁচের নল থাকে, যা পারদ দিয়ে পূর্ণ করা হয়।
2. পারদপূর্ণ পাত্র (সিস্টার্ন):
নলের নীচের অংশটি একটি চামড়ার তৈরি সিস্টার্নে স্থাপন করা হয়। সিস্টার্নের নীচে একটি অ্যাডজাস্টেবল স্ক্রু থাকে, যা পারদের স্তরকে একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে (ফিডুসিয়াল পয়েন্ট) সেট করতে ব্যবহৃত হয়।
3. ভার্নিয়ার স্কেল:
নলের উপরে একটি ভার্নিয়ার স্কেল থাকে, যা পারদ স্তম্ভের উচ্চতা নির্ভুলভাবে পড়তে সাহায্য করে।
4. অন্যান্য অংশ:
এছাড়াও, একটি থার্মোমিটার, যা তাপমাত্রা পরিমাপ করে এবং একটি সুরক্ষা কেস যা ব্যারোমিটারটিকে রক্ষা করে, এই যন্ত্রের অংশ।
ফর্টিন ব্যারোমিটার ব্যবহারের পদ্ধতি:
প্রথমে, সিস্টার্নের নীচে থাকা অ্যাডজাস্টেবল স্ক্রু ব্যবহার করে পারদের স্তরটিকে নির্দিষ্ট বিন্দুতে আনতে হবে।
এরপর, নলের মধ্যে থাকা পারদ স্তম্ভের উচ্চতা ভার্নিয়ার স্কেল দিয়ে নির্ভুলভাবে পড়তে হবে।
এই উচ্চতা বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান হবে এবং এটি মিলিবার বা ইঞ্চি পারদে পরিমাপ করা হয়।
ফর্টিন ব্যারোমিটারের সুবিধা:
এটি একটি অত্যন্ত নির্ভুল যন্ত্র এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পরিমাপের জন্য নির্ভরযোগ্য।
এর বহনযোগ্যতা এটিকে বিভিন্ন স্থানে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
পারদের উভয় মুক্ত পৃষ্ঠ পর্যবেক্ষণ করা যায়, যা সঠিক পাঠ নিতে সাহায্য করে।
৪. তরলের অভ্যন্তরে h গভীরতাই কোন বিন্দুতে চাপের রাশিমালা প্রতিষ্ঠা করো।
উত্তর: একটি স্থির তরলের মধ্যে h গভীরতায় কোন বিন্দুতে চাপ (P) নির্ণয়ের জন্য আমরা নিম্নলিখিত রাশিমালা ব্যবহার করি: P = hρg, যেখানে ρ হল তরলের ঘনত্ব এবং g হল অভিকর্ষজ ত্বরণ।
ব্যাখ্যা:
ধরা যাক, একটি পাত্রে স্থির তরল রয়েছে এবং আমরা তরলের মুক্ত পৃষ্ঠ থেকে h গভীরতায় একটি বিন্দুতে চাপ নির্ণয় করতে চাই।
1. কল্পনা করুন:
আমরা h গভীরতায় একটি কাল্পনিক ক্ষেত্রফল A কল্পনা করি। এই ক্ষেত্রফলের উপরে তরলের একটি স্তম্ভ রয়েছে।
2. ভর নির্ণয়:
এই স্তম্ভের আয়তন A × h এবং এর ভর m = A × h × ρ, যেখানে ρ হল তরলের ঘনত্ব।
3. ওজন নির্ণয়:
স্তম্ভটির ওজন, F = m × g = A × h × ρ × g, যেখানে g হল অভিকর্ষজ ত্বরণ।
4. চাপ নির্ণয়:
চাপ (P) হল বল (F) / ক্ষেত্রফল (A)। সুতরাং, P = F/A = (A × h × ρ × g) / A = hρg।
অতএব, h গভীরতায় তরলের মধ্যে চাপ P = hρg।
৫. সাইফন কি? সাইফন এর কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা করো।
উত্তর:
একটি সাইফন হল একটি বাঁকানো নল যা মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে একটি উচ্চতর পাত্র থেকে তরলকে নিম্নতর পাত্রে স্থানান্তরিত করতে ব্যবহৃত হয়। এর মূল কার্যপ্রণালী হল, নলটির মধ্যে তরল প্রবেশ করিয়ে, নলের এক প্রান্ত উচ্চতর পাত্রে এবং অন্য প্রান্ত নিম্নতর পাত্রে ডুবিয়ে দেওয়া হয়। এরপর, মাধ্যাকর্ষণ বলের কারণে তরল উপরের দিকে উঠে নলের বাঁকানো অংশ অতিক্রম করে নিম্নতর পাত্রে প্রবাহিত হতে থাকে।
সাইফনের কার্যপ্রণালী নিম্নরূপ:
১. তরল প্রবেশ করানো: প্রথমে, সাইফনের নলটিকে সম্পূর্ণ তরল দিয়ে ভরতে হবে, যাতে নলের ভিতরে কোনো বাতাস না থাকে।
২. উচ্চতর পাত্রে স্থাপন: নলের একটি প্রান্ত উচ্চতর পাত্রে ডুবিয়ে দিতে হবে, যেখানে তরল রয়েছে।
৩. নিম্নতর পাত্রে স্থাপন: নলের অন্য প্রান্তটি নিম্নতর পাত্রে স্থাপন করতে হবে, যা উচ্চতর পাত্রের চেয়ে নিচুতে অবস্থিত।
৪. মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাব: মাধ্যাকর্ষণ বলের কারণে উচ্চতর পাত্রের তরল নলের মধ্যে দিয়ে নিম্নতর পাত্রের দিকে প্রবাহিত হতে শুরু করে।
৫. তরল স্থানান্তর: তরল নলের বাঁকানো অংশ অতিক্রম করে নিম্নতর পাত্রে পড়তে থাকে, যতক্ষণ না উভয় পাত্রের তরলের স্তর সমান না হয় বা উচ্চতর পাত্রের তরল শেষ না হয়।
সাইফন মূলত তরলের উপর মাধ্যাকর্ষণ এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সম্মিলিত প্রভাবের উপর ভিত্তি করে কাজ করে। নলের মধ্যে তরল স্তম্ভ তৈরি হওয়ার কারণে এটি ঘটে। এই স্তম্ভের ওজন একটি চাপ তৈরি করে, যা তরলকে উপরের দিকে উঠতে এবং নিম্নগামী পাত্রে প্রবাহিত হতে সাহায্য করে। উইকিপিডিয়া অনুসারে, সাইফন বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং তরলের নিজস্ব প্রসার্য শক্তির কারণেও কাজ করতে পারে।
৬. বস্তুর ভাসন ও নিমজ্জনের শর্ত গুলি ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: কোন বস্তু ভাসা বা ডোবার শর্ত নির্ভর করে বস্তুটির ওজন এবং বস্তুটি দ্বারা অপসারিত তরলের ওজনের উপর। যদি বস্তুর ওজন, অপসারিত তরলের ওজন থেকে বেশি হয়, তবে বস্তুটি ডুবে যাবে। যদি বস্তুর ওজন, অপসারিত তরলের ওজনের সমান হয়, তবে বস্তুটি আংশিক বা সম্পূর্ণ নিমজ্জিত অবস্থায় ভাসবে। আর যদি বস্তুর ওজন, অপসারিত তরলের ওজন থেকে কম হয়, তবে বস্তুটি ভেসে উঠবে। [১, ২]
আরও বিস্তারিতভাবে, এই শর্তগুলি নিম্নরূপ:
নিমজ্জন (ডুবে যাওয়া):
যখন কোনো বস্তুর ওজন, বস্তু কর্তৃক অপসারিত তরলের ওজনের চেয়ে বেশি হয়, তখন বস্তুটি তরলে ডুবে যায়। এর কারণ হল, বস্তুর উপর প্রযুক্ত অভিকর্ষ বল (ভর কেন্দ্র থেকে নিচের দিকে ক্রিয়া করে) প্লবতা বল (তরলের ঊর্ধ্বমুখী বল) থেকে বেশি হয়, যার ফলে বস্তুটি নিচে নেমে যায় [১]।
ভাসন (ভেসে থাকা):
যখন কোনো বস্তুর ওজন, বস্তু কর্তৃক অপসারিত তরলের ওজনের সমান বা কম হয়, তখন বস্তুটি তরলে ভাসে। এক্ষেত্রে, যদি বস্তুর ওজন, অপসারিত তরলের ওজনের সমান হয়, তবে বস্তুটি সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে নিমজ্জিত অবস্থায় ভাসবে। আর যদি বস্তুর ওজন, অপসারিত তরলের ওজনের চেয়ে কম হয়, তবে বস্তুটি সম্পূর্ণভাবে ভেসে উঠবে [১, ২]।
নিরপেক্ষভাবে ভাসা:
যদি কোনো বস্তুর ওজন, বস্তু কর্তৃক অপসারিত তরলের ওজনের সমান হয়, তবে বস্তুটি তরলের মধ্যে যেকোনো গভীরতায় স্থির থাকতে পারে, অর্থাৎ এটি ভাসে বা ডোবে না। একে “নিরপেক্ষভাবে ভাসা” বলা হয় [১]।
সংক্ষেপে, প্লবতা (buoyancy) এবং বস্তুর ওজনের মধ্যে এই সম্পর্কই বস্তু ভাসা বা ডোবার মূল কারণ [১, ২]।
৭. পৃষ্ঠটান এর ওপর বিভিন্ন বিষয়ের প্রভাব আলোচনা করো।
উত্তর: কোন তরলের পৃষ্ঠটান নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর উপর নির্ভরশীল –
(i) তরলের তাপমাত্রা: তরলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তরলের অনুগুলির মধ্যে সমসঞ্জন বল কমে যায়, ফলে পৃষ্ঠটান-ও কমে যায়।
(ii) তরলের ঘনত্ব: তরলের ঘনত্ব বৃদ্ধি পেলে পৃষ্ঠটান বৃদ্ধি পায়।
(iii) তরলের দ্রবীভূত পদার্থের উপস্থিতি: অজৈব পদার্থ দ্রবীভূত থাকলে পৃষ্ঠটান বাড়ে এবং জৈব পদার্থ দ্রবীভূত থাকলে পৃষ্ঠটান কমে।
(iv) তরলের উপরিস্থিত মাধ্যম: তরলের উপরিস্থিত মাধ্যম যত শুষ্ক হবে তরলের পৃষ্ঠটান ততবেশি হবে।
৮. বার্নোলির নীতি লেখ ও গাণিতিক সমীকরণ দাও।
উত্তর: বার্নোলির নীতি: আদর্শ তরলের ধারারেখ প্রবাহ হলে প্রবাহ নালীর যেকোনো ছেদে তরলের প্রতি একক আয়তনের গতিশক্তি, স্থিতিশক্তি ও চাপ শক্তির সমষ্টি ধ্রুবক থাকে।
বার্নোলির নীতি গাণিতিক সমীকরণ: (1/2)v² + gh+ P/p = ধ্রুবক।
৯. শিশি থেকে তেল বা জল ঢাললে সঙ্গে সঙ্গে পড়ে যায় কিন্তু টমেটো সস বা মধু ঢাললে সময় লাগে কেন?
উত্তর: যে তরলের সান্দ্রতা বেশি হবে তার গতিশীলতা তত কম হবে। সস বা মধুর তুলনায় তেল বা জলের সান্দ্রতা অনেক কম তাই গতিশীলতা অনেক বেশি। তাই শিশি থেকে তেল বা জল ঢাললে সঙ্গে সঙ্গে পড়ে যায় কিন্তু টমেটো সস বা মধু ঢাললে সময় লাগে।
বিভাগ ঙ
গাণিতিক প্রশ্ন : প্রতিটি প্রশ্নের মান 2 কিংবা 3
১. একটি জলভর্তি চোঙের জলের উচ্চতা 40 cm হলে চোঙের নিচের তলার কোন বিন্দুতে চাপ নির্ণয় করো।
২. একটি তারে 3N বল প্রয়োগ করলে দৈর্ঘ্য হয় x , 5N বল প্রয়োগ করলে দৈর্ঘ্য হয় y , তাহলে 7N বল প্রয়োগ করলে দৈর্ঘ্য কত হবে?
৩. একটি তারের বিকৃতি 0.1 এর 1% হলে 5m দীর্ঘ তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি কত হবে? প্রস্থচ্ছেদ 1 mm2 এবং প্রযুক্ত ভার 98 N হলে পীড়ন ও বিকৃতির অনুপাত কত?
৪. একটি পাত্রে 1.8 আপেক্ষিক গুরুত্বের 90 g H2SO4 আছে। এর সঙ্গে 90 g জল মেশালে আয়তন সংকোচন কত হবে? [ মিশ্রণের আপেক্ষিক গুরুত্ব 1.5 ]
৫. একটি বস্তুর বায়ুতে ওজন 88200 dyn ও জলে পূর্ণ নিমজ্জিত অবস্থায় ওজন 58800 dyn । 1.5 g/cm3 ঘনত্বের তরল বস্তুর আপাত ওজন কত হবে?
৬. একটি ফাঁপা গোলকের ভেতর ও বাইরের ব্যাস যথাক্রমে 8 cm ও 10 cm। 1.5 g/cm3 ঘনত্ব বিশিষ্ট তরলে গোলকটি ডোবেও না আবার ভাসেও না। গোলকের উপাদানের ঘনত্ব নির্ণয় করো।
৭. 10 m গভীর একটি জলাশয় এর তলদেশে চাপ কত?
৮. একটি কাঠের পুকুরের দৈর্ঘ্য 5cm প্রস্থ 4cm এবং উচ্চতা 3cm । যদি এটির উচ্চতার 2.5 সেমি জলে নিমজ্জিত অবস্থায় ভাসে তবে এর ভর ও ঘনত্ব কত?
৯. K বল ধ্রুবক বিশিষ্ট একটি স্প্রিংকে তিনটি সমান অংশে বিভক্ত করা হলো। প্রত্যেক অংশের বল ধ্রুবক কত?
১০. 0.8 ও 1.2 আপেক্ষিক গুরুত্বের দুটি তরলকে সমভাবে মিশ্রিত করলে মিশ্রণের আপেক্ষিক গুরুত্ব কত হবে?
SOURCE-ABVRP