SSC পদার্থবিজ্ঞান তৃতীয় অধ্যায়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো বল। বস্তুর স্থিতি, গতির পরিবর্তন, ত্বরণ এবং বিভিন্ন বস্তুর পারস্পরিক ক্রিয়ার সঙ্গে বলের সম্পর্ক রয়েছে। পরীক্ষার প্রস্তুতির জন্য বলের সংজ্ঞা, প্রকারভেদ, বৈশিষ্ট্য এবং নিউটনের গতিসূত্র সম্পর্কে পরিষ্কার ধারণা থাকা প্রয়োজন। তাই বল গুরুত্বপূর্ণ সকল নোট, জ্ঞানমূলক প্রশ্ন, অনুধাবনমূলক প্রশ্ন এবং শর্ট প্রশ্ন ও উত্তর একসঙ্গে অনুশীলন করা শিক্ষার্থীদের জন্য সহায়ক।
বল অধ্যায়ের গুরুত্বপূর্ণ সকল নোট
বল হলো এমন একটি ভৌত প্রভাব, যা কোনো বস্তুর স্থিতি বা গতির অবস্থা পরিবর্তন করতে পারে অথবা বস্তুর আকার পরিবর্তন করতে পারে। বল প্রয়োগের ফলে কোনো বস্তু গতিশীল হতে পারে, তার বেগ পরিবর্তিত হতে পারে কিংবা গতির দিক পরিবর্তিত হতে পারে। বলের প্রভাবে বস্তুর বিকৃতিও ঘটতে পারে। তাই বলের ধারণা বুঝতে হলে বস্তুর ওপর বল প্রয়োগের বিভিন্ন প্রভাব সম্পর্কে জানা জরুরি।
বল অধ্যায়ের জ্ঞানমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
জ্ঞানমূলক প্রশ্নে সাধারণত সংজ্ঞা, একক, সূত্র এবং মৌলিক তথ্য জানতে চাওয়া হয়। বল অধ্যায়ের প্রস্তুতির সময় বলের সংজ্ঞা, বলের SI একক, জড়তা, লব্ধি বল এবং নিউটনের তিনটি গতিসূত্রের মূল বক্তব্য ভালোভাবে পড়তে হবে। পাশাপাশি ভর ও ওজনের পার্থক্য এবং ঘর্ষণ বলের মতো বিষয়গুলো পাঠ্যবই অনুযায়ী অনুশীলন করা উচিত।
জ্ঞানমূলক প্রশ্নের উত্তর লেখার সময় অপ্রয়োজনীয় ব্যাখ্যা না দিয়ে সংক্ষিপ্ত ও নির্ভুলভাবে মূল তথ্য তুলে ধরবে। কোনো সূত্র বা একক লিখতে হলে তা সঠিকভাবে উল্লেখ করবে। এতে উত্তর সহজে বোঝা যায় এবং গুরুত্বপূর্ণ তথ্য বাদ পড়ার সম্ভাবনা কমে।
জ্ঞান মূলক প্রশ্ন
| 01. | গতি জড়তা কী?[চ.বো'২৬] |
উত্তর:কোনো গতিশীল বস্তু সর্বদা তার গতিশীল অবস্থা বজায় রাখতে চাওয়ার ধর্মকে গতি জড়তা বলে।
| 02. | নিউটনের প্রথম সূত্রটি বিবৃত কর।[ব.বো'২৬] |
উত্তর:নিউটনের প্রথম সূত্র: বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু স্থির থাকবে এবং সমবেগে চলতে থাকা বস্তু সমবেগে চলতে থাকবে।
| 03. | জড়তা কাকে বলে?[ঢা. বো, সি.বো.'২৫, ২৩, ১৭; সি.বো.'১৯; দি. বো.'২৫; রা.বো.'২৩, ব.বো.'২২, য.বো.'১৯; কু.বো.'১৫] |
উত্তর:কোনো বস্তু যে অবস্থায় আছে, চিরকাল সে অবস্থায় থাকতে চাওয়ার যে প্রবণতা বা ধর্ম, তাকে জড়তা বলে।
| 04. | প্রবাহী ঘর্ষণ কাকে বলে?[রা.বো'২৫; সি.বো, ম.বো'২০; Old syllabus] |
উত্তর:যখন কোনো বস্তু তরল বা বায়বীয় পদার্থ (Fluid) এর মধ্য দিয়ে গতিশীল থাকে, তখন সেটি যে ঘর্ষণ বল অনুভব করে সেটি হলো প্রবাহী ঘর্ষণ।
| 05. | টেনশন কাকে বলে?[চ.বো'২৫] |
উত্তর:কোনো তার বা দড়ির দুইদিকে টান পড়লে দড়ির মধ্যে দৈর্ঘ্য বরাবর যে বল কাজ করে, তাকে টেনশন বলে।
| 06. | ওজন কাকে বলে?[সি.বো'২৫] |
উত্তর:কোনো বস্তুকে পৃথিবী তার কেন্দ্রের দিকে যে বলে আকর্ষণ করে, তাকে ঐ বস্তুটির ওজন বলে।
| 07. | ঘর্ষণ বল কাকে বলে?[কু.বো'২৫; দি.বো'২৪] |
উত্তর:একটি তলের উপর দিয়ে অপর একটি বস্তু সংস্পর্শে থেকে চলে গতির বিপরীত দিকে একটি বাধাদানকারী বল উৎপন্ন হয়, একে ঘর্ষণ বল বলে।
| 08. | মৌলিক বল কাকে বলে?[দি. বো.'২৫; চ. বো'২৪] |
উত্তর:যেসব বল মূল বা স্বাধীন অর্থাৎ, যেসব বল অন্য বল থেকে উৎপন্ন বা অন্য কোনো বলের রূপ নয় বরং অন্যান্য বল এসব বলের কোনো না কোনো রূপের প্রকাশ, তাদেরকে মৌলিক বল বলে।
| 09. | বলের ঘাত কাকে বলে?[ম.বো'২৫; Old syllabus] |
উত্তর:বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল ও বলের ক্রিয়াকালের গুণফলকে বলের ঘাত বলে।
| 10. | অস্পর্শ বল কাকে বলে?[ঢা. বো.'২৪] |
উত্তর:দুটি বস্তুর কোনোরূপ প্রত্যক্ষ সংস্পর্শ ছাড়াই যে বল কাজ করে, তাকে অস্পর্শ বল বলে।
| 11. | অসাম্য বল কাকে বলে?[চ. বো.'২৩, য. বো.'২০] |
উত্তর:কোনো বস্তুর উপর একাধিক বল ক্রিয়া করলে যদি বলের লব্ধি শূন্য না হয় অর্থাৎ বস্তু ত্বরণপ্রাপ্ত হয়, তখন যে বলগুলো মিলে ত্বরণ সৃষ্টি করে তাদেরকে অসাম্য বল বলে।
| 12. | নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্রটি লিখ।[সি.বো.'২৩] |
উত্তর:যখন একটি বস্তু অন্য একটি বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করে, তখন সেই বস্তুটিও প্রথম বস্তুর উপর বিপরীত দিকে সমান বল প্রয়োগ করে।
| 13. | ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্রটি লিখ।[দি.বো.'২৩, কু. বো.' ২২, য. বো.' ১৭] |
উত্তর:কোনো ব্যবস্থার উপর বাইরে থেকে কোনো বল দেওয়া না হলে সংঘর্ষের আগে ব্যবস্থাটির যেটুকু ভরবেগ ছিলো, সংঘর্ষের পরেও সেটুকু ভরবেগ থাকবে।
| 14. | স্থিতি জড়তা কাকে বলে?[রা. বো.' ২২] |
উত্তর:স্থির বস্তু যে ধর্মের কারণে স্থির থাকতে চায় অর্থাৎ স্থির বস্তুকে গতিশীল করতে চাইলে বস্তুর যে ধর্মটি বাধাদান করে, তাকে স্থিতি জড়তা বলে।
| 15. | নিউটনের গতির ২য় সূত্র লেখ।[ঢা.বো,ব.বো'২৬; ব.বো.'২৩, দি. বো.' ২২, চ. বো., কু. বো.' ১৭] |
উত্তর:বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার তার উপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক এবং যেদিকে বল প্রয়োগ করা হয়, ভরবেগের পরিবর্তনও সেদিকে ঘটে।
| 16. | মহাকর্ষ বল কী?[য. বো.'২৩, সি. বো.' ১৭] |
উত্তর:মহাবিশ্বের সকল বস্তু তাদের ভরের কারণে একে অপরকে যে বল দিয়ে আকর্ষণ করে, সেটাই হচ্ছে মহাকর্ষ বল।
| 17. | ভরবেগ কাকে বলে?[ব.বো'২৬; য.বো'২৪,২২; কু.বো'২০] |
উত্তর:কোনো বস্তুর ভর এবং বেগের গুণফলকে তার ভরবেগ বলে। ভরবেগ একটি ভেক্টর রাশি এবং এর দিক বস্তুর বেগের দিকে হয়।
| 18. | আবর্ত ঘর্ষণ কাকে বলে?[কু.বো'২৬; ঢা. বো., চ. বো.'২২, দি. বো.'২০] |
উত্তর:একটি তলের উপর যখন অন্য একটি বস্তু গড়িয়ে বা ঘুরতে চলে তখন ক্রিয়াশীল ঘর্ষণকে আবর্ত ঘর্ষণ বলে।
| 19. | বল কাকে বলে?[ব. বো.'২৫; কু. বো'২৪; ম.বো.'২৩] |
উত্তর:যা স্থির বস্তুর উপর ক্রিয়া করে তাকে গতিশীল করে বা করার চেষ্টা করে এবং গতিশীল বস্তুর উপর ক্রিয়া করে তার গতির পরিবর্তন করে বা করার চেষ্টা করে, তাকে বল বলে।
| 20. | সাম্য বল কাকে বলে? |
| অথবা, সাম্য বল কী?[ব.বো'২৬; মাদ্রাসা. বো.'২৫; ম. বো' ২৪; য. বো.' ১৫; চ. বো.'২০, রা. বো., চ. বো., ব. বো.'১৯, ব. বো.' ১৭] |
উত্তর:দুই বা ততোধিক বল একটি বস্তুর উপর প্রয়োগ করার পর বলগুলোর সম্মিলিত লব্ধি যদি শূন্য হয়, তবে তাকে সাম্য বল বলে।
| 21. | পদার্থের কোন ধর্ম জড়তার পরিমাপক? |
উত্তর:পদার্থের ভর হচ্ছে জড়তার পরিমাপক।
| 22. | ঘর্ষণ গুণাঙ্ক কাকে বলে? |
উত্তর:কোনো তলের উপর রাখা বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল ঘর্ষণ বল ও ঐ তলের প্রযুক্ত অভিলম্বিক প্রতিক্রিয়ার অনুপাতকে ঐ তলের ঘর্ষণ গুণাঙ্ক বলে।
| 23. | স্থিতি ঘর্ষণ কী? |
উত্তর:দুটি বস্তু একে অন্যের সাপেক্ষে স্থির থাকা অবস্থায় যে ঘর্ষণ ক্রিয়া করে, তাকে স্থিতি ঘর্ষণ বলে।
| 24. | তেজস্ক্রিয় ভাঙ্গন কোন মৌলিক বলের উদাহরণ? |
উত্তর:তেজস্ক্রিয় ভাঙ্গন দুর্বল নিউক্লীয় বলের উদাহরণ।
| 25. | 1 N বল কাকে বলে? |
উত্তর:যে পরিমাণ বল 1 kg ভরের কোনো বস্তুর ওপর ক্রিয়া করলে বস্তুটি 1 ms−2ত্বরণ প্রাপ্ত হয়, তাকে 1N বল বলে।
| 26. | সবল নিউক্লীয় বলের পাল্লা কত? |
উত্তর:সবল নিউক্লীয় বলের পাল্লা 10−15m ।
| 27. | সংঘর্ষ কী? |
উত্তর:দুটি গতিশীল বস্তু বা একটি গতিশীল ও একটি স্থির বস্তুর মধ্যে খুব অল্প সময়ের জন্য তীব্র বলের পারস্পরিক ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়াকে সংঘর্ষ বলে।
| 28. | গতি ঘর্ষণ কী |
উত্তর:একটি বস্তুর সাপেক্ষে অন্য বস্তু যখন চলমান হয়, তখন যে ঘর্ষণ বল তৈরি হয় সেটি হচ্ছে গতি ঘর্ষণ।
বল অধ্যায়ের অনুধাবনমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
অনুধাবনমূলক প্রশ্নে কোনো ভৌত ঘটনা কেন ঘটে, কীভাবে ঘটে অথবা একটি সূত্রের ব্যবহারিক তাৎপর্য কী—এসব ব্যাখ্যা করতে হয়। যেমন, চলন্ত বাস হঠাৎ থেমে গেলে যাত্রীরা সামনের দিকে ঝুঁকে পড়ে কেন, হাঁটার সময় মাটি থেকে কীভাবে সামনের দিকে বল পাওয়া যায় এবং ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল একই বস্তুর ওপর কাজ করে না কেন—এ ধরনের প্রশ্নের উত্তর বুঝে অনুশীলন করা গুরুত্বপূর্ণ।
এসব প্রশ্নের উত্তর লেখার সময় প্রথমে ঘটনার কারণ উল্লেখ করবে, তারপর সংশ্লিষ্ট সূত্র বা ভৌত ধারণার সাহায্যে ব্যাখ্যা করবে। শুধু সংজ্ঞা মুখস্থ না করে বাস্তব জীবনের উদাহরণের সঙ্গে বিষয়গুলো মিলিয়ে পড়লে অনুধাবনমূলক প্রশ্নের উত্তর লেখা সহজ হয়।
অনুধাবনমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
| 01. | ক্রিকেট খেলার সময় বোলাররা দৌড়ে এসে বল করে কেন? ব্যাখ্যা কর।[ঢা.বো'২৬, চ.বো:২৪] |
উত্তর:ক্রিকেট খেলার সময় বোলাররা দৌড়ে এসে বল করেন যাতে বলের গতি বৃদ্ধি পায়। নিউটনের গতিসূত্র অনুসারে, কোনো বস্তুকে গতিশীল করতে বল প্রয়োগ করতে হয়। বোলার যখন দৌড়ে আসেন, তখন তার শরীর গতি জড়তা, গতি ও ভরবেগ লাভ করে। বল ছোড়ার মুহূর্তে, বোলারের শরীরের এই ভরবেগের একটি অংশ বলে স্থানান্তরিত হয়। ফলে বলটি অনেক বেশি বেগ লাভ করে। স্থির অবস্থা থেকে বল ছুড়লে শুধু হাতের মাংসপেশির শক্তি দিয়ে বলকে গতিশীল করতে হয়, যা তুলনামূলকভাবে কম বেগ প্রদান করে। দৌড়ে আসার কারণে অর্জিত অতিরিক্ত ভরবেগ বলের উপর প্রযুক্ত হয়ে বলের বেগ বাড়িয়ে দেয়, ফলে ব্যাটসম্যানকে পরাস্ত করা সহজ হয়। একারণেই ক্রিকেট খেলার সময় বোলাররা দৌড়ে এসে বল করেন।
| 02. | “চাঁদ পৃথিবীকে কেন্দ্র করে ঘুরে”—ব্যাখ্যা কর।[রা.বো'২৬] |
উত্তর:চাঁদ পৃথিবীকে কেন্দ্র করে ঘুরে মূলত মহাকর্ষ বলের কারণে। প্রতিটি ভরযুক্ত বস্তু একে অপরকে নিজের দিকে যে বলে আকর্ষণ করে, তাকে মহাকর্ষ বল বলে। পৃথিবী ও চাঁদের মাঝে যে মহাকর্ষ বল কাজ করে তার কারণেই চাঁদ পৃথিবীকে কেন্দ্র করে ঘোরে।
| 03. | “বল প্রয়োগ না করলে গতিশীল বস্তুর আদি ও শেষ ভরবেগ একই থাকে”—ব্যাখ্যা কর।[চ.বো'২৬] |
উত্তর:বল প্রযুক্ত না হলে, বস্তুর ত্বরণ থাকবে না অর্থাৎ বেগের পরিবর্তন হবে না। তাই ভরবেগেরও পরিবর্তন হবে না।
বল,F = ma = 0হলে,m(v − u)t= 0 ⇒ mv − mu = 0
∴ mu = mv
∴ আদি ভরবেগ = শেষ ভরবেগ।
| 04. | জুতার তলায় খাঁজকাটা থাকে কেন?[ম. বো.' ২০] |
| অথবা, খেলোয়াড়দের জুতার তলায় খাঁজ কাটা প্রয়োজন কেন? ব্যাখ্যা কর।[সি.বো'২৬] |
উত্তর:হাঁটার সময় পথের সাথে পর্যাপ্ত ঘর্ষণ বল সৃষ্টির জন্য জুতার তলায় খাঁজকাটা থাকে। জুতার তলায় খাঁজকাটা থাকলে রাস্তার অমসৃণ তলে হাঁটার সময় দুই তলের খাঁজকাটা অংশ একে অন্যের সাথে আটকে যায়, সেটার কারণেই গতি বাধাপ্রাপ্ত হয় এবং হাঁটার গতির বিপরীত দিক থেকে ঘর্ষণ বলের জন্ম হয়। ঘর্ষণ বল বেশি বলে আমরা হাঁটার সময় পিছলে যাই না এবং মাটিতে হাঁটাও সহজ হয়। তাই রাস্তা ও জুতার স্পর্শতলের মধ্যবর্তী ঘর্ষণ বল বৃদ্ধির জন্যই জুতার তলদেশে খাঁজ কাটা হয়।
| 05. | গাড়ির টায়ার ক্ষয়ে গেলে দুর্ঘটনার সম্ভাবনা বাড়ে কেন? ব্যাখ্যা কর।[ব.বো'২৬] |
উত্তর:গাড়ির টায়ার এবং রাস্তার মধ্যকার ঘর্ষণ বল গাড়ি নিরাপদে চালাতে, থামাতে এবং দিক পরিবর্তনে সহায়তা করে। টায়ারের খাঁজ বা ট্রেডগুলো রাস্তা আঁকড়ে ধরে ঘর্ষণ বল বৃদ্ধি করে। ব্যবহারের ফলে টায়ার ক্ষয়ে গেলে এর পৃষ্ঠ মসৃণ হয়ে যায়, ফলে টায়ার ও রাস্তার মধ্যে ঘর্ষণ গুণাঙ্ক কমে যায়। ঘর্ষণ কমে যাওয়ার কারণে ব্রেক কষলে গাড়ি সহজে থামতে চায় না, অর্থাৎ ব্রেকিং দূরত্ব বেড়ে যায়। বিশেষ করে ভেজা বা পিচ্ছিল রাস্তায় গাড়ি পিছলে গিয়ে নিয়ন্ত্রণের বাইরে চলে যেতে পারে। একারণে ক্ষয়ে যাওয়া টায়ার ব্যবহার করলে দুর্ঘটনার সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায়।
| 06. | বল কীভাবে জড়তার রূপান্তর ঘটায়? ব্যাখ্যা কর।[ব.বো'২৬] |
উত্তর:বল বস্তুর গতীয় অবস্থার পরিবর্তনের মাধ্যমে জড়তার রূপান্তর ঘটায়। বল প্রয়োগের ফলে স্থির বস্তু গতিশীল হয়, ফলে বস্তুটিতে স্থিতি জড়তা থেকে গতি জড়তা সঞ্চার হয়। আবার, গতিশীল বস্তুতে বল প্রয়োগ করে স্থির করে ফেলা যায়, এক্ষেত্রে বস্তুর গতি জড়তা, স্থিতি জড়তায় রূপান্তরিত হয়।
| 07. | চলন্ত গাড়ি থেকে নামতে গিয়ে মানুষ পড়ে যায় কেন?—ব্যাখ্যা করো।[কু.বো'২৬] |
| অথবা, চলন্ত বাস হতে দরজা বরাবর সোজাসুজি লাফ দেয়া বিপজ্জনক কেন? ব্যাখ্যা করো।[ব.বো; কু.বো'২৬] |
উত্তর:চলন্ত গাড়ি থেকে নামতে গেলে গতি জড়তার কারণে মানুষ সামনের দিকে ঝুঁকে পড়ে যায়। চলন্ত গাড়িতে থাকা অবস্থায় যাত্রীর পুরো শরীর গাড়ির সাথে একই বেগে গতিশীল থাকে। কিন্তু গাড়ি থেকে মাটিতে পা রাখার সাথে সাথে যাত্রীর শরীরের নিচের অংশ অর্থাৎ পা মাটির সংস্পর্শে এসে স্থির হয়ে যায়। তবে শরীরের ওপরের অংশ গতি জড়তার কারণে আগের মতোই সামনের দিকে গতিশীল থাকতে চায়, যার ফলে যাত্রী ভারসাম্য হারিয়ে সামনের দিকে হুমড়ি খেয়ে পড়ে যায়।
| 08. | সংঘর্ষে ভরবেগ সংরক্ষিত হয় না কেন ব্যাখ্যা কর।[ব.বো'২৬] |
উত্তর:বাহ্যিক বল (যেমন- ঘর্ষণ বল) ক্রিয়াশীল থাকলে সংঘর্ষে ভরবেগ সংরক্ষিত হয় না। ভরবেগের সংরক্ষণশীলতার সূত্রানুসারে, একাধিক বস্তুর মধ্যে ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া ছাড়া অন্য কোনো বাহ্যিক বল কাজ না করলে নির্দিষ্ট দিকে তাদের মোট ভরবেগের কোনো পরিবর্তন হয় না। কিন্তু বাস্তবে সংঘর্ষের সময় বস্তুগুলোর ওপর ঘর্ষণ বা বাতাসের বাধার মতো বাহ্যিক বল কাজ করে। এই বাহ্যিক বলের প্রভাবে সিস্টেমের ওপর একটি লব্ধি বল ক্রিয়া করে, যার ফলে সংঘর্ষের আগে ও পরে মোট ভরবেগ সমান থাকে না এবং ভরবেগ সংরক্ষিত হয় না।
| 09. | তৈলাক্ত টাইলস্ এর ঘরের মেঝেতে সতর্কভাবে হাঁটতে হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।[ব.বো'২৬] |
উত্তর:তৈলাক্ত টাইলসের মেঝেতে ঘর্ষণ বলের মান অত্যন্ত কমে যায় বলে পিছলে পড়ে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে, তাই সতর্কভাবে হাঁটতে হয়। আমরা যখন হাঁটি, তখন পা দিয়ে মেঝের ওপর পেছনের দিকে বল প্রয়োগ করি এবং নিউটনের তৃতীয় সূত্রানুসারে মেঝে আমাদের পায়ের ওপর সামনের দিকে সমান ও বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া বল প্রয়োগ করে, যা আমাদের সামনে এগোতে সাহায্য করে। কিন্তু টাইলসের মেঝে তৈলাক্ত থাকলে পা ও মেঝের পৃষ্ঠের মধ্যবর্তী ঘর্ষণ বল অনেক কমে যায়। ফলে হাঁটার জন্য প্রয়োজনীয় স্থিতি ঘর্ষণ পাওয়া যায় না এবং পা পিছলে দুর্ঘটনা ঘটার প্রবল আশঙ্কা থাকে।
| 10. | অভিকর্ষজ ত্বরণ একটি সমত্বরণ-ব্যাখ্যা কর।[চ.বো, মাদ্রাসা বো.'২৫; ষ. বো.২১] |
উত্তর:সময়ের সাথে কোনো বস্তুর বেগ বৃদ্ধির হার সমান থাকলে তার ত্বরণকে সমত্বরণ বলা হয়। অভিকর্ষজ ত্বরণ একটি সমত্বরণ, কারণ কোনো বস্তুকে যখন পৃথিবীর অভিকর্ষের ফলে ছেড়ে দেওয়া হয়, তখন তা প্রতি সেকেন্ডে নির্দিষ্ট হারে তার বেগ বাড়ায়। এই হারটি পৃথিবীর উপরিভাগে সবসময় প্রায় একই থাকে, যার মান প্রায় 9.8ms−2অর্থাৎ, বস্তুটির প্রতি সেকেন্ডে তার বেগে 9.8ms−1হারে বৃদ্ধি পাচ্ছে। যেহেতু এই বেগ-বৃদ্ধির হার স্থির ও ধ্রুবক, তাই এই ত্বরণকে সমত্বরণ বলা হয়।
| 11. | পৃথিবীর কেন্দ্রে বস্তুর ওজন শূন্য হয় কেন?[ষ. বো.'২৫; ম. বো'২৩] |
উত্তর:পৃথিবীর কেন্দ্রে বস্তুর ওজন শূন্য, কারণ পৃথিবীর কেন্দ্রে বস্তুর উপর কোনো অভিকর্ষজ আকর্ষণ বল থাকে না। পৃথিবীর পৃষ্ঠে কোনো বস্তুর উপর অভিকর্ষ বল সবচেয়ে বেশি। পৃষ্ঠ হতে যত উপরে বা নীচে যাওয়া হবে, এই বলের মান তত কমবে। পৃথিবীর কেন্দ্রে পৌঁছালে এই বল সর্বনিম্ন হয় এবং এই বলের মান শূন্য হয়। আর পৃথিবীর সাথে কোনো বস্তুর আকর্ষণ বলই যেহেতু ঐ বস্তুর ওজন, সেহেতু পৃথিবীর কেন্দ্রে বস্তুর ওজন শূন্য।
| 12. | ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল একই বস্তুতে ক্রিয়া করে না-ব্যাখ্যা কর। |
| অথবা, ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল সর্বদা ভিন্ন বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল - ব্যাখ্যা করো।[কু.বো; ম.বো'২৫; ব. বো.' ১৯] |
উত্তর:নিউটনের তৃতীয় গতিসূত্র অনুসারে, যখন একটি বস্তু অন্য একটি বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করে, তখন সেই বস্তুটিও প্রথম বস্তুর উপর বিপরীত দিকে সমান বল প্রয়োগ করে। কোনো বস্তুতে যদি একই সাথে ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল কাজ করতো, তাহলে ঐ বস্তুর উপর লব্ধি বল শূন্য হতো। ফলস্বরূপ কোনো বস্তুর উপর কোনো বলই কার্যকর হতো না, কেননা প্রতিক্রিয়া বল সেই বলকে নাকচ করে দিত। ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া যদি ভিন্ন বস্তুর উপর ক্রিয়া করে, তাহলে বলদ্বয় একটি অপরটিকে নাকচ করে দেয় না। তাই ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল সর্বদা ভিন্ন বস্তুর উপর কাজ করে।
| 13. | দুটি অসমান ভরের একই বেগে গতিশীল গাড়ির মধ্যে সংঘর্ষ ঘটলে কোন গাড়িটি বেশি ক্ষতিগ্রস্ত হবে–ব্যাখ্যা কর।[কু.বো'২৫] |
উত্তর:দুটি অসমান ভরের একই বেগে গতিশীল গাড়ির মধ্যে সংঘর্ষ ঘটলে, কম ভরের গাড়িটি বেশি ক্ষতিগ্রস্ত হবে। দুই বা ততোধিক গাড়ির মধ্যে সংঘর্ষ ঘটলে গাড়িগুলোর ক্ষতির পরিমাণ নির্ভর করে তাদের ভরবেগের উপর। সংঘর্ষের সময় যে গাড়ির ভরবেগ বেশি থাকবে, সেটি কম ক্ষতিগ্রস্ত হবে এবং যার ভরবেগ কম, সেটি অপর গাড়ির ভরবেগের প্রভাবে বেশি গতিতে ছিটকে গিয়ে দুমড়ে-মুচড়ে যাবে। দুটি অসমান ভরের গাড়ি সমান বেগে চলার সময় ছোট গাড়িটির ভরবেগ কম হবে। তাই সংঘর্ষ ঘটলে এই গাড়িটির বেশি ক্ষয়ক্ষতি হবে।
| 14. | কর্দমাক্ত মাটিতে হাঁটা কষ্টকর কেন? ব্যাখ্যা কর। |
| অথবা, কর্দমাক্ত রাস্তায় আমরা পিছলে যাই কেন? বুঝিয়ে লেখ।[দি. বো.'২৫; ম. বো'২৪; ব.বো'২৩; চ. বো.'২০; কু. বো.'১৯] |
উত্তর:কর্দমাক্ত মাটিতে হাঁটার সময় মাটি ও পায়ের মাঝে পর্যাপ্ত ঘর্ষণ বল পাওয়া যায় না বিধায় এখানে হাঁটা অনেক কষ্টকর। হাঁটার সময় পা দিয়ে মাটিতে ধাক্কা দেওয়া হয় অর্থাৎ, বল প্রয়োগ করা হয় এবং নিউটনের তৃতীয় সূত্রানুযায়ী, মাটি আমাদের শরীরে সমান এবং বিপরীত বল দিয়ে ত্বরণ সৃষ্টি করে। যার ফলে আমরা হাঁটতে পারি। কিন্তু, কাদাযুক্ত রাস্তায় ঘর্ষণ কম হয় বলে সুবিধাজনক হাঁটার জন্য পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া বল উৎপন্ন হয় না। তাই, কাদাযুক্ত রাস্তায় হাঁটা অসুবিধাজনক।
| 15. | অমসৃণ রাস্তায় রাবারের জুতার তলা দ্রুত ক্ষয় হয়-ব্যাখ্যা কর।[মাদ্রাসা. বো.'২৫] |
উত্তর:অমসৃণ রাস্তায় থাকা অনেক খাঁজের ঘর্ষণের ফলে নরম-নমনীয় রাবার সহজেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে যায়।
অমসৃণ রাস্তায় অনেক বেশি খাজকাটা থাকে। ফলে কোনো বস্তু ওই তলের উপর দিয়ে যাওয়ার সময় অনেক ঘর্ষণ বল সৃষ্টি হয়। ঘর্ষণ অনেক বেশি হওয়ায়, রাবারের জুতা অনেক বেশি ঘষা খায় ও দ্রুত ক্ষয় হয়ে যায়। আর রাবার নরম ও নমনীয় হওয়ায় ঘর্ষণে সহজেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
| 16. | বোতলের ছিপিতে খাঁজ কাটা থাকে কেন?[ঢা. বো.'২৪] |
উত্তর:হাত ও ছিপির মধ্যে ঘর্ষণ সৃষ্টি করে সহজে বোতল খোলার জন্য বোতলের ছিপিতে খাঁজকাটা রাখা হয়।
বোতলের ছিপিতে খাঁজ কাটা থাকায় ছিপি খোলার সময় আঙুল ও ছিপির খাঁজকাটা অংশ একে অন্যের সাথে আটকে যায়। সেটার কারণেই গতি বাধাপ্রাপ্ত হয় এবং ছিপি ঘোরানোর বিপরীত দিকে ঘর্ষণ বলের জন্ম হয়। তবে এই ঘর্ষণ বলের কারণেই ছিপি খোলা সহজতর হয়। তাই বোতলের ছিপিতে খাঁজ কাটা রাখা হয়।
| 17. | একটি গাছের গুড়িকে দড়ি দিয়ে টেনে নেয়ার চেয়ে ঠেলাগাড়িতে উঠিয়ে ঠেলে নেয়া সহজ কেন? ব্যাখ্যা করো।[রা. বো.'২৪; দি.বো'২৩] |
উত্তর:দড়ি দিয়ে টেনে নেয়ার সময়কার গতীয় ঘর্ষণ বলের তুলনায়, ঠেলাগাড়িতে ঠেলে নেয়ার সময়কার আবর্ত ঘর্ষণ বল কম হয় বিধায় ঠেলাগাড়ি তে ঠেলে নেয়া সহজ হয়। একটি কাঠের গুড়ি যখন দড়ি দিয়ে টেনে নেয়ার চেষ্টা করা হয় তখন কাঠের গুড়ির যে অংশ মাটির সংস্পর্শে থাকে সেই অংশের সাথে মাটির ঘর্ষণ সৃষ্টি হয়। ঘর্ষণ মানেই বাধাদানকারী বল অর্থাৎ, যে দিকে বল প্রয়োগ করা হয় ঘর্ষণ বল থাকে তার বিপরীত দিকে। ঘর্ষণ বলের বিরুদ্ধে দড়ি দিয়ে গুড়ি ঠেলে নিতে বেশি কষ্ট অনুভব হয়। অপরদিকে, কাঠের গুড়ি ঠেলা গাড়িতে তুলে টেনে নিতে কম কষ্ট অনুভব হয়, কারণ ঠেলা গাড়ির চাকার সাথে মাটির ঘর্ষণ তুলনামূলক কম হয়। অতএব, কাঠের গুড়ি দড়ি দিয়ে টেনে নেয়ার চেয়ে ঠেলা গাড়িতে তুলে ঠেলে নেয়া সহজ।
| 18. | কর্দমাক্ত মাটিতে গাড়ির চাকা ঘুরলেও অনেক সময় গাড়ি সম্মুখে অগ্রসর হতে পারে না কেন?[কু. বো.'২৪; ম. বো.'২৪, চ. বো.'২০, কু. বো.'১৯] |
| অথবা, মসৃণ রাস্তায় ব্রেক করলে চলন্ত গাড়ির চাকা পিছলিয়ে যায় কেন?[দি. বো'২৪] |
উত্তর:গাড়ি সামনে অগ্রসর হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত ঘর্ষণ বল সৃষ্টি হয় না বিধায় চাকা ঘুরলেও গাড়ি সামনে এগোয় না। কর্দমাক্ত বা কাদা মাটিতে গাড়ির চাকা ঘুরলেও অনেক সময় গাড়ি সামনে অগ্রসর হতে পারে না। কারণ, ঐ অবস্থায় চাকা ও মাটির মধ্যে প্রয়োজনীয় ঘর্ষণ বল তৈরি হয় না। গাড়ি চলার জন্য চাকার সঙ্গে মাটির মাঝের ঘর্ষণ খুবই গুরুত্বপূর্ণ, যা গাড়িকে সামনে ঠেলার প্রতিক্রিয়া বল সৃষ্টি করে। কিন্তু কর্দমাক্ত মাটি পিচ্ছিল হওয়ার কারণে চাকা স্লিপ করে অর্থাৎ, একই জায়গায় ঘুরতে থাকে, ফলে মোটরের শক্তি চাকার ঘূর্ণনে ব্যয় হলেও তা গাড়ির অগ্রগতিতে রূপান্তরিত হয় না। তাই চাকা ঘুরলেও গাড়ি স্থির থেকে যায়।
| 19. | দুর্বল নিউক্লীয় বল অপেক্ষা তড়িৎ চুম্বকীয় বল অধিক শক্তিশালী কেন?[কু. বো'২৪] |
উত্তর:তড়িৎ চুম্বকীয় বল হলো সেই বল যা ইলেকট্রনকে নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ করে পরমাণু গঠন করে এবং এটি মহাবিশ্বে ঘটে যাওয়া সমস্ত রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য দায়ী। এটি মাধ্যাকর্ষণ শক্তির চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী। এই বলের পাল্লা অসীম পর্যন্ত বিস্তৃত। অপরদিকে, দুর্বল নিউক্লীয় বল তেজস্ক্রিয় ক্ষয় এবং হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে নক্ষত্রের হিলিয়াম নিউক্লিয়াস গঠনের জন্য দায়ী। এই বলের ক্রিয়ার পাল্লা খুবই স্বল্প এবং এই বলের কারণে অনেক নিউক্লিয়াসের ভাঙ্গন প্রক্রিয়া সংগঠিত হয়। মহাকর্ষ বলের সাপেক্ষে তড়িৎ চুম্বকীয় বল এবং দুর্বল নিউক্লীয় বলের আপেক্ষিক সবলতা 10৩৯এবং 10৩০। সুতরাং, দুর্বল নিউক্লীয় বল অপেক্ষা তড়িৎ চুম্বকীয় বল অধিক শক্তিশালী।
| 20. | একটি ক্রিকেট বলকে ব্যাট দ্বারা আঘাত করলে অনেক সময় ছক্কায় পরিণত হয় কেন?[রা.বো'২৬; দি. বো'২৪] |
উত্তর:বলকে বাউন্ডারিতে পাঠানোর জন্য পর্যাপ্ত ঘাত বল ব্যাট কর্তৃক প্রযুক্ত হলে এটি ছক্কায় পরিণত হয়।
ক্রিকেট বলকে ব্যাট দ্বারা আঘাত করলে কখনো কখনো বলের বেগের দিক সম্পূর্ণ বিপরীত হয়ে যায় ফলে ভরবেগের পরিবর্তন আদি ভরবেগের দ্বিগুণ হয়। এক্ষেত্রে ব্যাট ও বল খুব অল্প সময়ের জন্য সংস্পর্শে থাকায় প্রচুর ঘাত বল সৃষ্টি হয়। যার কারণে বল অধিক দূরত্ব অতিক্রম করতে সক্ষম হয়। তাই বলা যায়, ক্রিকেট ব্যাট দিয়ে প্রচুর ঘাত বল সৃষ্টি করায় বলটি অনেক সময় ছক্কায় পরিণত হয়।
| 21. | ভাঙা রাস্তার চেয়ে পিচঢালা পথে গাড়ি চালানো বেশি সুবিধা – ব্যাখ্যা করো।[দি. বো'২৪] |
উত্তর:পর্যাপ্ত ঘর্ষণ বল পাওয়া সম্ভব বিধায় এবং পথ যথেষ্ট সমতল হওয়ায় পিচঢালা রাস্তায় গাড়ি চালানো বেশি সুবিধাজনক। ভাঙ্গা রাস্তায় গাড়ির চাকা আটকে গেলে গাড়ির চলাচল ব্যাহত হতে পারে। এছাড়া ভাঙ্গা রাস্তায় পানি জমে কিংবা ছোট নুড়িপাথর বা কাঁকড়ের কারণে রাস্তায় ঘর্ষণ কমে যায়। তাই গাড়ি চালাতে অসুবিধা হয়। কিন্তু পিচঢালা রাস্তায় টায়ারের সাথে ঘর্ষণ অধিক হয় এবং বৃষ্টির পানি চুইয়ে ভেতরে যেতে পারে না, ফলে রাস্তা টেকসইও হয়। এছাড়া ঘর্ষণ বল অধিক হওয়ার কারণে গাড়ি চালানো ও ব্রেক করা সুবিধাজনক হয়।
| 22. | বস্তুর ভর ও ওজন সমান হয় কিনা ব্যাখ্যা কর।[রা. বো.'২৩] |
উত্তর:যদি অভিকর্ষ ত্বরণের মান 1ms−2হয়, তবে ভর ও ওজন গাণিতিকভাবে সমান মান প্রাপ্ত হয়।
বস্তুর ভর হলো বস্তুতে মোট পদার্থের পরিমান, যাকে আমরা kg একক দিয়ে প্রকাশ করি। আর পৃথিবী বস্তুকে যে বলে আকর্ষণ করে, তাকে বস্তুর ওজন বলে। সুতরাং, ওজন,W = mg।
এখানে,gহলো অভিকর্ষজ ত্বরণ। আমরা জানি, অভিকর্ষজ ত্বরণ ভূপৃষ্ঠ থেকে উপরে উঠলে বা নিচে নামলে কমে। তাইgকমে যদি 1ms−2হয়ে যায়, তবেW = mহবে। অন্যথায় বস্তুর ভর ও ওজন সমান হবে না। তবে বস্তু যদি ভূপৃষ্ঠে অবস্থান করে, সেক্ষেত্রেg = 9.8ms−2, তাই এক্ষেত্রে বস্তুর ভর ও ওজন সমান হবে না।
| 23. | গাড়ি ব্রেক করার পরও একটু সামনে গিয়ে থামে কেন? ব্যাখ্যা কর।[চ. বো.'২৩, সি. বো'১৯] |
| অথবা, বৈদ্যুতিক পাখার সুইচ বন্ধ করার সাথে সাথে থেমে যায় না কেন - ব্যাখ্যা কর।[য. বো.' ১৭] |
উত্তর:গতি জড়তার কারণে চলন্ত গাড়ি ব্রেক করার পরও একটু সামনে গিয়ে থামে। চলন্ত গাড়িতে ব্রেক করার পরও একটু সামনে গিয়ে থামে, এর কারণ হলো গতি জড়তা। কোনো একটি গতিশীল বস্তু গতিশীল অবস্থা বজায় রাখতে চাওয়ার যে প্রবণতা, তাকে গতি জড়তা বলে। এখন চলন্ত গাড়িতে ব্রেক করার পর সেটি গতি জড়তার কারণে তার গতিশীল অবস্থা বজায় রাখতে চায়। তাই সেটি ব্রেক করার পরও কিছুটা সামনে গিয়ে তারপর থেমে যায়।
| 24. | শক্ত মাটিতে হাঁটা সহজ কিন্তু ঝুরঝুরে বালুর উপর হাঁটা কঠিন—ব্যাখ্যা কর।[ব. বো.'২৩] |
উত্তর:পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া বল পাওয়া যায় বিধায় শক্ত মাটিতে হাঁটা সহজ। আর পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া পাওয়া যায়না বলে ঝুরঝুরে বালিতে হাঁটা কঠিন।
নিউটনের তৃতীয় সূত্র হতে পাই, প্রত্যেক ক্রিয়ারই সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া রয়েছে। আমরা যখন হাঁটি অর্থাৎ মাটিতে পা দিয়ে বল প্রয়োগ করি মাটি সেই পরিমাণ বল আমাদের প্রতিক্রিয়া হিসেবে দেয়, ফলে আমরা হাঁটতে পারি। শক্ত মাটিতে ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া বেশি হয় এবং ঝুরঝুরে বালুর উপরে বল প্রয়োগ করলে বালু সরে যায়, ফলে আমরা পর্যাপ্ত ক্রিয়া বল প্রয়োগ করতে পারি না। এবং এর ফলে প্রতিক্রিয়াও কম হয়, তাই আমরা হাঁটতে পারি না।
অতএব বলা যায়, শক্ত মাটিতে হাঁটা সহজ হলেও ঝুরঝুরে বালুর উপর হাঁটা কঠিন।
| 25. | বল প্রয়োগ না হলে বস্তুর বেগের পরিবর্তন শূন্য হবে–ব্যাখ্যা কর।[সি. বো.'২৩] |
উত্তর:বল প্রয়োগ না করা হলে ত্বরণ শূন্য হবে, আর তাই বেগেরও কোনো পরিবর্তন হবে না।
নিউটনের ২য় সূত্র থেকে আমরা পাই,
F = ma = m(v − ut)⇒F × tm= (v − u)
⇒ বেগের পরিবর্তন =F × tm…… (i)
এখন, বল প্রয়োগ না হলেF = 0N হবে। তাই (i) নং সমীকরণে ডানপক্ষ শূন্য হবে। অর্থাৎ,(v − u)বা বেগের পরিবর্তন শূন্য বা বস্তুর আদিবেগ ও শেষবেগ একই থাকবে। অর্থাৎ, বেগ অপরিবর্তিত থাকবে।
| 26. | বস্তুর ওজন পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে বিভিন্ন হয় কেন ব্যাখ্যা কর।[ম.বো.'২৩, রা. বো.' ১৭] |
উত্তর:পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণের পার্থক্যের কারণে বিভিন্ন স্থানে বস্তুর ওজন ভিন্ন ভিন্ন হয়।
কোনো বস্তুকে পৃথিবী যে বল দ্বারা তার কেন্দ্রের দিকে আকর্ষণ করে তাকে বস্তুর ওজন বলে। কোনো বস্তুর ভরmএবং পৃথিবীর কোনো স্থানে অভিকর্ষজ ত্বরণgহলে ঐ স্থানে বস্তুর ওজন হবেW = mg; যেহেতু বস্তুর ভর একটি ধ্রুব রাশি, সুতরাং বস্তুর ওজন অভিকর্ষজ ত্বরণgএর উপর নির্ভর করে। যেসব কারণে অভিকর্ষজ ত্বরণের পরিবর্তন ঘটে সেসব কারণে বস্তুর ওজনও পরিবর্তিত হয়। বিষুবীয় অঞ্চল থেকে মেরু অঞ্চলের দিকে 'g' ক্রমশ বৃদ্ধি পায়, ফলে বস্তুর ওজনও ক্রমশ বৃদ্ধি পায়। আবার পৃথিবীর কেন্দ্রে অভিকর্ষজ ত্বরণ 'g' শূন্য সুতরাং বস্তুর ওজন শূন্য।
| 27. | প্যারাস্যুট আরোহী মাটিতে নিরাপদে নামে কীভাবে – ব্যাখ্যা কর।[রা. বো.' ২২] |
উত্তর:প্যারাস্যুট আরোহী মাটিতে নিরাপদে নামে প্রবাহী ঘর্ষণ এর কারণে। যখন প্যারাস্যুট খোলা হয়, তখন এটি বায়ুর মধ্যে বড় একটি ক্ষেত্রজুড়ে বিস্তৃত হয়। এই বিস্তৃত পৃষ্ঠের উপর দিয়ে আরোহী যখন নিচের দিকে পড়ে, তখন বায়ু তার গতির বিপরীতে একটি ঘর্ষণ বল প্রয়োগ করে। এই ঘর্ষণ বল আরোহীর উপর কাজ করে তার পতনের বেগ কমিয়ে দেয় এবং তাকে ধীরে ধীরে মাটিতে নামতে সাহায্য করে। ফলে প্যারাস্যুট আরোহী নিরাপদে মাটিতে অবতরণ করতে পারে।
| 28. | নভোচারীরা মহাকাশে নভোযানে ভেসে থাকে কেন? ব্যাখ্যা কর।[রা. বো.' ২২] |
উত্তর:মহাকাশে ওজনহীনতা অনুভব করায় নভোচারীরা নভোযানে ভেসে থাকে। মহাকাশে অবস্থিত নভোযান বৃত্তাকার পথে পৃথিবীর চারপাশে প্রদক্ষিণ করে, যা মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর অনুরূপ। নভোচারীও নভোযানের ভেতরে একই ধরনের গতিতে গতিশীল থাকে। এক্ষেত্রে নভোযান নভোচারীর উপর কোনো ঊর্ধ্বমুখী প্রতিক্রিয়া বল সরবরাহ করতে পারে না। কোনো প্রতিক্রিয়া বল না থাকায় নভোচারী ওজনহীন অনুভব করেন এবং নভোযানে ভেসে থাকেন।
| 29. | ভিন্ন ভরের দুইটি বস্তুর উপর একই পরিমাণ বল প্রয়োগ করলে তাদের অতিক্রান্ত দূরত্ব সমান হয় না কেন?[ঢা.বো.'২০] |
উত্তর:দুটি ভিন্ন ভরের বস্তুর উপর একই পরিমাণ বল প্রয়োগ করা হলে তাদের ত্বরণের মানও ভিন্ন হবে।
ত্বরণের মান ভিন্ন হলে তাদের অতিক্রান্ত দূরত্বও ভিন্ন হবে।
আমরা জানি, বলF = m × a…… (i); গতির ৩য় সমীকরণ অনুসারে,s = u × t +12× a × t2…… (ii)
বল ধ্রুবক হলে (i) নং থেকে পাই, (a ∝1m); আদিবেগ শূন্য হলে (ii) নং থেকে পাই, (s ∝ a) অর্থাৎ,s ∝1m
এ কারণে, ভিন্ন ভরের দুইটি বস্তুর উপর একই পরিমাণ বল প্রয়োগ করলে বস্তুদ্বয়ের অতিক্রান্ত দূরত্বও ভিন্ন হবে।
| 30. | সাম্য ও অসাম্য বলের মধ্যে পার্থক্য লিখ।[য. বো.' ১৯] |
উত্তর:সাম্য ও অসাম্য বলের মধ্যে পার্থক্য নিয়ে তুলে ধরা হলো:
| সাম্য বল | অসাম্য বল |
|---|---|
| (i) যে বলগুলো কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়া করে সাম্যাবস্থার সৃষ্টি করে তাদেরকে সাম্য বল বলে। | (i) যে বলগুলো কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়া করে সাম্যাবস্থার সৃষ্টি করে না তাদেরকে অসাম্য বল বলে। |
| (ii) সাম্য বলগুলোর লব্ধি শূন্য। | (ii) অসাম্য বলগুলোর লব্ধি শূন্য নয়। |
| 31. | 50 N বল বলতে কী বুঝ?[ঢা.বো.'১৭] |
উত্তর:আমরা জানি,F = ma
50 N বল বলতে বোঝায়,
50 kgms−2= 50 kg × 1ms−2= 1kg × 50ms−2
অর্থাৎ 50 N বল হলো সেই পরিমাণ বল, যা 1 kg ভরের বস্তুর উপর ক্রিয়া করে 50ms−2ত্বরণ অথবা 50 kg ভরের বস্তুর উপর ক্রিয়া করে 1ms−2ত্বরণ তৈরি করে।
| 32. | ঘর্ষণ একটি প্রয়োজনীয় উপদ্রবের সপক্ষে যুক্তি দাও। |
| অথবা, "ঘর্ষণ একটি প্রয়োজনীয় উপদ্রব"– ব্যাখ্যা কর।[ঢা.বো'২৫] |
উত্তর:দৈনন্দিন জীবনের বিভিন্ন ক্ষেত্রে ঘর্ষণের জন্য আমাদের ক্ষতির সম্মুখীন হতে হলেও এর জন্য আমরা নানা ক্ষেত্রে উপকৃত হই। তাই একে প্রয়োজনীয় উপদ্রব বলা হয়।
গতির বিপরীতে বাধাদানকারী বল হিসেবে ক্রিয়া করে আমাদের অনেক শক্তির অপচয় ঘটায় ঘর্ষণ। এছাড়া বিভিন্ন শিল্প-কারখানায় ঘর্ষণজনিত কারণে আমাদের অনেক যন্ত্রপাতির ক্ষয়-ক্ষতি হয়। কিন্তু ঘর্ষণ বল না থাকলে রাস্তা ঘাটে গাড়ি চলাচল করতে পারতো না এবং ব্রেক করে গাড়ি থামানো অনেক কষ্ট হয়ে যেত, ফলে অনেক দুর্ঘটনা ঘটতো। তাই ঘর্ষণ খুবই প্রয়োজনীয় বিষয়। মূলত একারণেই ঘর্ষণকে প্রয়োজনীয় উপদ্রব বলা হয়।
| 33. | ঘর্ষণ বল কেন উৎপন্ন হয়?[চ. বো.'২২, সি. বো.'১৭] |
উত্তর:ঘর্ষণ বল উৎপন্ন হয়, কারণ দুটি বস্তু একে অপরের সংস্পর্শে এলে তাদের পৃষ্ঠে থাকা অনিয়মিত খাঁজ-কাঠামো একে অপরের সঙ্গে আটকে যায়। এই অনিয়মিততা বা খসখসে গঠন একে অপরকে সরতে বাধা দেয় ফলে একটি প্রতিক্রিয়া বল সৃষ্টি হয়, যেটাই ঘর্ষণ বল। এটি সবসময় গতির বিপরীত দিকে কাজ করে এবং বস্তুকে থামাতে বা গতি বিরোধিতা করতে চায়। এছাড়া, পরমাণু বা অণু স্তরে আকর্ষণ বলের কারণেও ঘর্ষণ বল সৃষ্টি হয়, বিশেষ করে মসৃণ পৃষ্ঠে। তাই যখন দুটি বস্তু সরানোর চেষ্টা করা হয়, তখন তাদের মাঝে থাকা এই বাধাই ঘর্ষণ বল হিসেবে কাজ করে।
| 34. | প্রযুক্ত বল ভরবেগের পরিবর্তনের সমানুপাতিক বলতে কী বোঝো? |
উত্তর:নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র হতে পাই, 'ভরবেগের পরিবর্তনের হার প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক'।
অর্থাৎ,F ∝mΔvΔt; একইভাবে, প্রযুক্ত বল ভরবেগের পরিবর্তনের সমানুপাতিক অর্থাৎ,F ∝ mΔv
বল যত বেশি প্রয়োগ করা হবে, ভরবেগের পরিবর্তন তত বেশি হবে এবং বল যতো হ্রাস করা হবে ভরবেগের পরিবর্তন তত হ্রাস পাবে।
| 35. | প্রাইভেট কার ও ট্রাকের মধ্যে কোনটির জড়তা বেশি এবং কেন? |
উত্তর:প্রাইভেট কার ও ট্রাকের মধ্যে ট্রাকের জড়তা বেশি। আমরা জানি, ভর হলো জড়তার পরিমাপক। তাই যার ভর বেশি তার জড়তাও বেশি। যেহেতু ট্রাকের ভর প্রাইভেট কারের চেয়ে অনেক বেশি, তাই ট্রাকের জড়তা বেশি।
| 36. | প্রবাহী ঘর্ষণ বলতে কী বোঝায়? |
উত্তর:কোনো বস্তু যখন কোনো প্রবাহী পদার্থের মধ্য দিয়ে চলে, তখন প্রবাহী পদার্থ এর গতির বিপরীতে যে বাধাদানকারী বল প্রয়োগ করে, তাকে প্রবাহী ঘর্ষণ বলে।
প্রবাহী পদার্থে (তরল, বায়বীয়) চলমান বস্তুর উপর প্রবাহী ঘর্ষণ কাজ করে। প্রবাহী ঘর্ষণ বস্তুর আকৃতি, গতিবেগ এবং প্রবাহীর ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। তাই বস্তুর আকৃতি ও গতিবেগ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে প্রবাহী ঘর্ষণের মান হ্রাস করা সম্ভব।
| 37. | অভিকর্ষজ ত্বরণ ব্যাখ্যা করো। |
উত্তর:অভিকর্ষ বলের প্রভাবে মুক্তভাবে পড়ন্ত কোনো বস্তুর বেগ বৃদ্ধির হারকে অভিকর্ষজ ত্বরণ বলে। মহাকর্ষ সূত্রানুসারে, ভরের কারণে দুটি বস্তু পরস্পরকে নির্দিষ্ট বলে আকর্ষণ করে। যখন কোনো বস্তুকে নির্দিষ্ট উচ্চতা থেকে ফেলে দেওয়া হয়, তখন এটি পৃথিবীর অভিকর্ষ বলের কারণে নিচে পড়তে থাকে। বাতাসের বাধা উপেক্ষা করলে, মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুটির বেগ প্রতি সেকেন্ডে যে পরিমাণ বৃদ্ধি পায়, তাকেই অভিকর্ষজ ত্বরণ বলে। এর আদর্শ মান 9.8ms−2এবং এটি কেবল পৃথিবীর ভর ও ব্যাসার্ধের উপর নির্ভরশীল।
| 38. | ধূলিকণা অপসারণের জন্য আমরা কার্পেটকে লাঠি দিয়ে আঘাত করি কেন? |
উত্তর:ধূলিকণার স্থিতি জড়তার কারণে কার্পেটকে লাঠি দিয়ে আঘাত করা হয়। যখন একটি কার্পেটকে স্থির অবস্থায় রাখা হয় তখন এর সাথে আটকে থাকা ধূলিকণাগুলোও স্থির থাকে। ধূলিকণা অপসারণের উদ্দেশ্যে যখন কার্পেটটিকে আঘাত করা হয় তখন লাঠির গতির দিকে কার্পেটটি গতিপ্রাপ্ত হয়। কিন্তু স্থিতি জড়তার কারণে কার্পেটের গায়ে লেগে থাকা ধূলিকণাগুলো আগের জায়গায় রয়ে যায় অর্থাৎ, কার্পেটের সাথে গতিশীল হয় না। যার কারণে সহজেই কার্পেটি থেকে ধূলিকণা অপসারিত হয়।
| 39. | সবল নিউক্লীয় বল ব্যাখ্যা কর। |
উত্তর:যে মৌলিক বলের সাহায্যে পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটন ও নিউট্রনগুলো পরস্পরের সাথে আটকে থাকে তাকে সবল নিউক্লীয় বল বলে। সবল নিউক্লীয় বল সৃষ্টিজগতের সবচেয়ে শক্তিশালী বল। এ বল খুবই স্বল্প পাল্লায় কাজ করে এবং এটি আকর্ষণধর্মী। এই বলের পাল্লা 10−15m যা নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধের সমান। এই বল তাড়িৎচৌম্বক বলের চাইতেও 100 গুণ বেশি শক্তিশালী। সবল নিউক্লীয় বল পরমাণুর নিউক্লিয়াসের স্থায়িত্বের জন্য দায়ী। তাছাড়া এ বল ব্যবহার করে অতি শক্তিশালী পারমাণবিক বোমা তৈরি সম্ভব।
| 40. | গাড়ি রাস্তা দিয়ে চলার সময় কোন ধরনের ঘর্ষণ হয়-ব্যাখ্যা কর। |
উত্তর:গাড়ি রাস্তা দিয়ে চলার সময় আবর্ত ঘর্ষণ সৃষ্টি হয়। একটি বস্তু আরেকটি বস্তুর উপর দিয়ে গড়িয়ে গড়িয়ে চলতে থাকলে যে ঘর্ষণ উৎপন্ন হয়, তাকে আবর্ত ঘর্ষণ বলে। রাস্তা দিয়ে কোনো গাড়ি চলার সময় চাকায় থাকা খাঁজকাটার কারণে চাকা রাস্তার উপর দিয়ে পিছলিয়ে না গিয়ে গড়িয়ে যায় এবং আবর্ত ঘর্ষণের উৎপত্তি ঘটে। এভাবেই গাড়ি রাস্তা দিয়ে চলার সময় আবর্ত ঘর্ষণ সৃষ্টি হয়। অবশ্য মেরু অঞ্চলে তীব্র ঠান্ডার মধ্যে যে স্লেজ গাড়ি ব্যবহার করা হয়, সেখানে চাকা না থাকায় তাতে পিছলানো ঘর্ষণ ক্রিয়া করে।
বল অধ্যায়ের শর্ট প্রশ্ন ও উত্তর
SSC পদার্থবিজ্ঞান অধ্যায় ৩-এর শর্ট প্রশ্নের প্রস্তুতির জন্য বলের প্রভাব, জড়তা, লব্ধি বল, নিউটনের গতিসূত্র, ঘর্ষণ এবং ভর ও ওজনের পার্থক্য সম্পর্কে ধারণা পরিষ্কার রাখতে হবে। প্রতিটি প্রশ্নের উত্তর সহজ ভাষায় এবং প্রয়োজনীয় তথ্যসহ লেখার অনুশীলন করবে।
শর্ট প্রশ্ন সমাধানের সময় প্রশ্নটি ভালোভাবে পড়ে ঠিক কী জানতে চাওয়া হয়েছে তা শনাক্ত করো। সংজ্ঞা চাইলে সংজ্ঞা, পার্থক্য চাইলে পৃথক বৈশিষ্ট্য এবং ব্যাখ্যা চাইলে প্রাসঙ্গিক কারণ উল্লেখ করবে। এতে উত্তর নির্ভুল ও গোছানো হবে।
সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন উত্তর
| 01. | সাবানযুক্ত ভেজা মেঝেতে হাঁটা কষ্টকর কেন?[ঢা.বো'২৬] |
উত্তর:হাঁটার জন্য মেঝের সাথে পায়ের ঘর্ষণ বল অপরিহার্য। আমরা যখন হাঁটি, তখন পা দিয়ে মেঝের ওপর পেছনের দিকে বল প্রয়োগ করি, যার ফলে ঘর্ষণ বল প্রতিক্রিয়া হিসেবে আমাদের সামনের দিকে এগিয়ে যেতে সাহায্য করে। সাবানযুক্ত ভেজা মেঝেতে সাবানের দ্রবণ লুব্রিকেন্ট বা পিচ্ছিলকারক হিসেবে কাজ করে, যা পা এবং মেঝের মধ্যকার ঘর্ষণ বলকে বহুলাংশে কমিয়ে দেয়। এই ঘর্ষণ বলের মান কমে যাওয়ার কারণে হাঁটার জন্য প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়া বল পাওয়া যায় না, ফলে পা পিছলে যায় এবং হাঁটা কষ্টকর হয়।
| 02. | একটি বলকে 5ms−1বেগে একটি দেয়ালে ছুঁড়ে মারলে এটি একই বেগে ফিরে আসে। বলটির ভর যদি 700 gm হয়, তবে ভরবেগের পরিবর্তন নির্ণয় কর।[রা.বো'২৬] |
উত্তর:বলের আদি ভরবেগ = mu = 0.7 × 5 = 3.5 kgms−1
বলের পরিবর্তিত ভরবেগ = mv = −(0.7 × 5)
= −3.5 kgms−1[∵ বিপরীত দিকে]
∴ ভরবেগের পরিবর্তন = (−3.5 − 3.5) = −7 kgms−1
∴ ভরবেগের পরিবর্তন 7 kgms−1এবং পরিবর্তনের দিক হলো আদিবেগের দিকের বিপরীত দিকে।
| 03. | মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G এর মাত্রা নির্ণয় কর।[চ.বো'২৬] |
উত্তর:নিউটনের সূত্র অনুযায়ী, মহাকর্ষ বল,F =Gm1m2d2
⇒G =Fd2m1·m2
∴ মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G এর একক: Nm2kg−2
= kgms−2·m2·kg−2= kg−1m3s−2
∴ মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের মাত্রা, [G] = L3M−1T−2
| 04. | 2 kg ভরের একটি বন্দুক থেকে 300ms−1বেগে 10 g ভরের একটি গুলি ছোঁড়া হলে বন্দুকের পশ্চাৎ বেগ নির্ণয় কর।[চ.বো'২৬] |
উত্তর:দেওয়া আছে, বন্দুকের ভর,M = 2kg
গুলির ভর,m = 10g = 0.01 kg
গুলির বেগ,v = 300ms−1
∴ বন্দুকের শেষবেগ,V =−mvM=−0.01 × 3002= −1.5ms−1
অতএব, বন্দুকের পশ্চাৎবেগ 1.5ms−1।
| 05. | বৈঠা দ্বারা পানিকে পিছন দিকে ঠেলা হলে নৌকা সামনের দিকে এগিয়ে যায় কেন? ব্যাখ্যা কর। |
উত্তর:বৈঠা দ্বারা পানিকে পিছন দিকে ঠেলা হলে নৌকা সামনের দিকে এগিয়ে যায়। নিউটনের গতির ৩য় সূত্র দ্বারা এটি ব্যাখ্যা করা যায়। নিউটনের তৃতীয় সূত্রানুসারে, প্রত্যেক ক্রিয়ারই সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে। অর্থাৎ, যখন একটি বস্তু অন্য কোনো বস্তুর উপর বল প্রয়োগ করে, তখন দ্বিতীয় বস্তুটিও প্রথম বস্তুর উপর সমান ও বিপরীতমুখী বল প্রয়োগ করে। নৌকা চালানোর সময় যখন বৈঠা দিয়ে পানিকে পিছনের দিকে ঠেলা হয়, তখন বৈঠার মাধ্যমে পানির উপর একটি ক্রিয়া বল প্রযুক্ত হয়। প্রতিক্রিয়া বল নৌকার উপর বিপরীত দিকে ক্রিয়া করায় নৌকা সামনের দিকে এগিয়ে যায়।
| 06. | ভূ-পৃষ্ঠ থেকে উপরের দিকে g এর মান হ্রাস পায়—ব্যাখ্যা কর।[ব.বো'২৬] |
উত্তর:ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যত উপরে যাওয়া যায়, পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে দূরত্ব তত বৃদ্ধি পায়; ফলেgএর মান হ্রাস পায়। আমরা জানি, অভিকর্ষজ ত্বরণ,g ∝1r2[r=পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে দূরত্ব]
ভূ-পৃষ্ঠ হতেhউচ্চতায়,gh= g ×R2(R + h)2
সমীকরণ থেকে দেখা যাচ্ছে, ভূ-পৃষ্ঠ হতে উচ্চতা (h) এর মান বাড়ে,gএর মান তত কমতে থাকে।
| 07. | মসৃণ মেঝেতে দৌড়ানোর সময় আমরা পিছলে পড়ে যাই কেন? ব্যাখ্যা কর।[ব.বো'২৬] |
উত্তর:মসৃণ মেঝেতে ঘর্ষণ বল না থাকায় দৌড়ানোর সময় আমরা পিছলে পড়ে যাই। আমাদের হাঁটা বা দৌড়ানোর সময় মাটি ও জুতার মধ্যবর্তী স্থিতি ঘর্ষণ বল আমাদেরকে মাটি আঁকড়ে ধরতে এবং সামনের দিকে আগাতে সাহায্য করে। কিন্তু মসৃণ মেঝে পর্যাপ্ত ঘর্ষণ বল দিতে পারে না বলে আমরা পা দিয়ে মাটি আঁকড়ে ধরতে পারি না, ফলে পিছলে পড়ে যাই।
| 08. | ওজন ও ভর কেন একই ধরনের রাশি নয়—ব্যাখ্যা করো।[কু.বো'২৬] |
উত্তর:ভর হলো বস্তুর মধ্যকার মোট পদার্থের পরিমাণ যা একটি স্কেলার রাশি, অন্যদিকে ওজন হলো বস্তুর ওপর পৃথিবীর আকর্ষণ বল যা একটি ভেক্টর রাশি, তাই এরা একই ধরনের রাশি নয়। বস্তুর ভর স্থানভেদে অপরিবর্তিত থাকে এবং এর এসআই (SI) একক হলো কিলোগ্রাম (kg)। কিন্তু ওজন অভিকর্ষজ ত্বরণ (g)-এর ওপর নির্ভরশীল হওয়ায় স্থানভেদে বস্তুর ওজন পরিবর্তিত হয় এবং এর এসআই (SI) একক হলো নিউটন (N)। যেহেতু ভর দিকনির্ভর নয় এবং ওজন দিকনির্ভর (সর্বদা পৃথিবীর কেন্দ্রের দিকে ক্রিয়াশীল), তাই এরা সম্পূর্ণ ভিন্ন দুটি ভৌত রাশি।
| 09. | নিউটনের গতির ২য় সূত্র থেকে ১ম সূত্রের প্রতিপাদন করো।[কু.বো'২৬] |
উত্তর:নিউটনের প্রথম সূত্রটি হলো- বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু স্থির থাকবে এবং সমবেগে চলতে থাকা বস্তু সমবেগে চলতে থাকবে। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রের গাণিতিক রূপ,F = ma
বল প্রয়োগ না করলে,F = 0 ⇒ ma = 0
⇒a = 0 ⇒v − ut= 0
∴ v = u
ত্বরণ শূন্য হলে বস্তু সমবেগে চলবে। আবার বস্তুটি আদিতে স্থির থাকলে তা এখনো স্থির থাকবে, যা ১ম সূত্রকে সমর্থন করে।
| 10. | 50 kg ভরের একটি বস্তুর উপর 10N বল প্রয়োগ করা হলে এর ত্বরণ নির্ণয় করো।[দি.বো'২৬] |
উত্তর:দেওয়া আছে, বস্তুর ভর,m = 50kg
প্রযুক্ত বল,F = 10N
ত্বরণ,a = ?
আমরা জানি, নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্রানুসারে,F = ma
বা,a =Fm
∴a =1050= 0.2m s−2
সুতরাং, বস্তুটির ত্বরণ 0.2 m s−2।
| 11. | চলন্ত ট্রেন থেকে নামার চেষ্টা করলে তুমি কেন সামনের দিকে আছাড় খেয়ে পড়ো? |
| অথবা, চলন্ত রিক্সা থেকে লাফ দিলে সামনের দিকে দৌড় দিতে হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।[য. বো.' ২২] |
উত্তর:চলন্ত ট্রেন থেকে নামার চেষ্টা করলে গতি জড়তার কারণে আমরা সামনের দিকে আছাড় অর্থাৎ হুমড়ি খেয়ে পড়ি। চলন্ত ট্রেন থেকে নামার চেষ্টা করলে আমরা সামনের দিকে আছাড় খেয়ে পড়ি, কারণ নিউটনের প্রথম সূত্র অনুযায়ী আমাদের দেহ ট্রেনের গতির সঙ্গে সামঞ্জস্য রেখে চলতে থাকে। যখন আমরা হঠাৎ ট্রেন থেকে লাফ দিই, তখন আমাদের পা মাটিতে ঠেকে গিয়ে থেমে যায়, কিন্তু শরীরের ওপরের অংশ তখনো ট্রেনের গতিবেগে চলতে থাকে। ফলে শরীর সামনের দিকে এগিয়ে গিয়ে ভারসাম্য হারায় এবং আমরা সামনের দিকে আছাড় খেয়ে পড়ে যাই। এটি গতি জড়তার কারণে ঘটে।
| 12. | বেশি ভরের বস্তুর ওজন বেশি বা বল বেশি, তাই উপর থেকে ছেড়ে দিলে তার ত্বরণ বেশি হবে, কথাটি কি সত্য? |
উত্তর:না, কথাটি সত্য নয়।
আমরা জানি, অভিকর্ষের প্রভাবে মুক্তভাবে পড়ন্ত বস্তুর বেগ বৃদ্ধির হার (ত্বরণ) একটি ধ্রুবক এবং এর মান বস্তুর ভরের উপর নির্ভর করে না। একে অভিকর্ষজ ত্বরণ বলে। অভিকর্ষজ ত্বরণ বস্তুর ভর নিরপেক্ষ।
পৃথিবীর ভরMও ব্যাসার্ধRহলে, ভূ-পৃষ্ঠে অভিকর্ষজ ত্বরণ,g =GMR2
| 13. | তুমি একটি লিফটের ভেতর ওজন মাপার যন্ত্রের ওপর দাঁড়িয়ে আছ। লিফটের ক্যাবল ছিঁড়ে গেল। তোমার ওজন কত দেখাবে? |
উত্তর:লিফটের ক্যাবল ছিঁড়ে গেলে ভেতরের যাত্রীরা মুক্তভাবে লিফটের সাথে একসাথে পতিত হয়। ফলে যাত্রী লিফটের তলে কোনো বল প্রয়োগ করবে না এবং কোনো প্রতিক্রিয়া বলও অনুভব করবে না। এ অনুভূতিকে ওজনহীনতা বলে। অর্থাৎ এরূপ অবস্থায় স্কেলটি ওজন শূন্য দেখাবে।
| 14. | পুরোপুরি ঘর্ষণহীন একটা পৃষ্ঠে একটা পাথরকে দড়ি দিয়ে বেঁধে টেনে নিজের দিকে আনার চেষ্টা করলে কী হবে? |
উত্তর:পুরোপুরি ঘর্ষণহীন তল হওয়ায়, পাথরটি দড়িতে বেঁধে হালকা টান দিলেই তা গতিশীল হবে এবং এরপর আর কোনো বল প্রয়োগ না করলেও (টান না দিলেও) তা সমবেগে নিজের দিকে এগোতে থাকবে।
| 15. | জড়তা কাকে বলে? জড়তা কয় প্রকার? |
উত্তর:জড়তা হলো বস্তুর এমন একটি ধর্ম, যার কারণে সে তার গতির অবস্থা পরিবর্তন করতে বাধা দেয়।
জড়তা দুই প্রকার–
(i) স্থিতি জড়তা (ii) গতি জড়তা
| 16. | দেখাও যে, বল = ভর × ত্বরণ। |
উত্তর:নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র হতে,F ∝mv − mut
⇒F = km(v − ut)= kma
কিন্তু, 1 N বল প্রয়োগে 1 kg ভরের বস্তুর ত্বরণ হয়, 1 ms−2
∴k = 1∴F = ma
∴ বল = ভর × ত্বরণ (দেখানো হলো)
| 17. | ভরবেগের সংরক্ষণ নীতি বলতে কী বোঝ?[ঢা. বো.'২৪] |
উত্তর:দুই বা ততোধিক বস্তুতে ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া ছাড়া অন্য কোনো বাহ্যিক বল ক্রিয়াশীল না হলে যে কোনো একদিকে ঐ বস্তুগুলোর মোট রৈখিক ভরবেগের কোনো পরিবর্তন হবে না। একেই ভরবেগের নিত্যতা নীতি বলা হয়। এ নীতি সকল গতিশীল বস্তুর ক্ষেত্রে সমানভাবে প্রযোজ্য। অর্থাৎ যখন কোনো ব্যবস্থার ওপর প্রযুক্ত নিট বাহ্যিক বল শূন্য হয়, তখন ব্যবস্থাটির মোট ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে।
নীতির গাণিতিক রূপ:m1u1+ m2u2= m1v1+ m2v2
| 18. | ঘর্ষণ কাকে বলে? বিভিন্ন প্রকার ঘর্ষণের নাম লেখো। |
উত্তর:দুটি বস্তু যখন পরস্পরের সংস্পর্শে থেকে চলতে থাকে, তখন তাদের স্পর্শতলে গতির বিপরীতে বাধাদানকারী যে বলের উদ্ভব হয় তাকে ঘর্ষণ বল বলে। বিভিন্ন প্রকার ঘর্ষণের নাম-
(i) স্থিতি ঘর্ষণ (ii) আবর্ত ঘর্ষণ (iii) গতি ঘর্ষণ
| 19. | সাম্য বল ও অসাম্য বল বলতে কী বোঝ? |
উত্তর:সাম্য বল:একটি বস্তুর উপর একই সাথে যদি দুই বা ততোধিক বল ক্রিয়া করার ফলে তাদের সম্মিলিত ফলাফল শূন্য হয়, তথা বস্তুর গতির পরিবর্তন হয় না, তাকে সাম্য বল বলে।
অসাম্য বল:একটি বস্তুর উপর একই সাথে একাধিক বল ক্রিয়া করার ফলে যদি তাদের সম্মিলিত ফলাফল শূন্য না হয় অর্থাৎ, বস্তুর গতির পরিবর্তন হয়, তবে তাকে অসাম্য বল বলে।
| 20. | স্থির অবস্থায় থাকা 5 kg ভরের একটা বস্তুর ওপর 10 N বল 2 s কাজ করেছে। তার 5 s পরে 20 N একটি বল 3 s কাজ করেছে। বস্তুটি কতটুকু দূরত্ব অতিক্রম করেছে? |
উত্তর:
a =Fm=105= 2ms−2 শেষবেগ,v = u + at = (0 + 2 × 2) = 4ms−1 দূরত্ব,s1= ut +12at2 = (0 +12× 2 × 22)= 4m | প্রথম ক্ষেত্রে, আদিবেগ,u = 0ms−1 বল,F = 10N ভর,m = 5kg শেষবেগ,v = ? দূরত্ব,s1= ? সময়,t = 2s |
আবার, পরের 5 sec এ, সমবেগে অতিক্রান্ত দূরত্ব, s2= vt = (4 × 5) = 20m আবার, | |
ত্বরণ,a =Fm=205= 4ms−2 দূরত্ব,s3= ut +12at2 = (4 × 3 +12× 4 × 32) = 30m | দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, বল,F = 20N সময়,t = 3s দূরত্ব,s3= ? আদিবেগ,u = 4ms−1 |
∴ মোট অতিক্রান্ত দূরত্ব,s = s1+ s2+ s3
= (4 + 20 + 30)m = 54 m(Ans.)
| 21. | একটি নৌকা থেকে তুমি 10 m/s বেগে তীরে লাফ দিয়েছ। তোমার ভর 50 kg, নৌকার ভর 100 kg হলে নৌকাটি কোন দিকে কত বেগে যাবে? |
উত্তর:ভরবেগের সংরক্ষণশীলতা অনুসারে,
mu1+ Mu2= mv + MV
⇒0 + 0 = mv + MV
⇒V = −mvM= −50 × 10100
⇒V = −5ms−1
নৌকার শেষবেগ =V
∴ নৌকাটি তীরের বিপরীতে 5ms−1বেগে যাবে।(Ans.)
| 23. | সবল নিউক্লীয় বল ও দুর্বল নিউক্লীয় বলের তুলনা কর। |
| অথবা, সবল নিউক্লীয় বল ও দুর্বল নিউক্লীয় বল একে অপর থেকে পৃথক–ব্যাখ্যা কর।[রা.বো'২৫] |
উত্তর:সবল নিউক্লীয় বল ও দুর্বল নিউক্লীয় বলের মধ্যে পার্থক্য:
| সবল নিউক্লীয় বল | দুর্বল নিউক্লীয় বল |
|---|---|
| (i) নিউক্লিয়াসের ভেতর প্রোটন ও নিউট্রনকে আবদ্ধ করে রাখে। | (i) বিটা ক্ষয়ের সময় কণার পরিবর্তন ঘটায়। |
| (ii) 10−15দূরত্বে কাজ করে। | (ii) 10−18দূরত্বে কাজ করে। |
| (iii) সবচেয়ে শক্তিশালী বল। | (iii) তুলনামূলক দুর্বল প্রকৃতির। |
| 24. | গাড়ির টায়ারে খাঁজ কাটা থাকে কেন? |
| অথবা, মোটরবাইকের চাকায় খাঁজ কাটা থাকে কেন?[রা.বো'২৩] |
উত্তর:রাস্তার সাথে মোটরবাইকের চাকার পর্যাপ্ত ঘর্ষণ বল সৃষ্টির জন্য মোটরবাইকের চাকায় খাঁজ কাটা থাকে।
টায়ার এবং রাস্তার মধ্যবর্তী ঘর্ষণ আছে বলেই মোটরবাইক চালনা করা সম্ভব হয়। টায়ার এবং রাস্তার মধ্যবর্তী এ ঘর্ষণ বলের মান নির্ভর করে টায়ারের পৃষ্ঠের এবং রাস্তার তলের বাহ্যিক অবস্থার উপর। এটি মোটরবাইকের ওজনের উপরও নির্ভর করে। মোটরবাইকের টায়ারে রাবারের উপর বিভিন্ন নকশায় দাঁত বা খাঁজ কাটা থাকে। এ খাঁজগুলো থাকার ফলে টায়ারের পৃষ্ঠ উঁচু নিচু হয়। টায়ার যখন নতুন থাকে তখন এই উঁচু নিচু খাঁজগুলো সুস্পষ্ট থাকে বিধায় রাস্তা ও টায়ারের মধ্যবর্তী ঘর্ষণ বল সর্বোচ্চ হয়। ঘর্ষণ না থাকলে মোটরবাইক চালনাকালে অসুবিধার সম্মুখীন হতে হয় এবং বিপদের আশঙ্কা বাড়ে। ঘর্ষণ বল কম হলে গাড়ি সামনের দিকে অগ্রসর হয় না। কারণ প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়া বলের সৃষ্টি হয় না। তাই মোটরবাইকের টায়ারে ঘর্ষণ বলের মান বাড়ানোর জন্য খাঁজ কাটা থাকে।
| 25. | রাস্তায় গাড়ির দুর্ঘটনা এড়ানোর প্রথম ধাপ গাড়ির গতি নিয়ন্ত্রণ- ব্যাখ্যা কর। |
উত্তর:গাড়ির গতি বেশি হলে বাঁক নেয়া কঠিন হয়। স্লিপ করার সম্ভাবনা বেশি থাকে। জরুরী অবস্থায় দ্রুত ব্রেক করা কঠিন হয়। ফলে অতিরিক্ত গতির কারণে প্রায়ই দুর্ঘটনা ঘটার সম্ভাবনা থাকে। গতি নিয়ন্ত্রণে রাখলে গাড়ির নিয়ন্ত্রণ ভালো থাকে, দ্রুত গাড়ির গতি কমানো যায় ও জরুরি অবস্থা সামলানো যায়। তাই দুর্ঘটনা এড়ানোর জন্য প্রথম ধাপ হলো গাড়ির গতি নিয়ন্ত্রণ করা।
| 26. | সাধারণ বন্দুক থেকে গুলি ছোঁড়ার চেয়ে কামান থেকে গোলা ছোঁড়া বিপজ্জনক কেন? ব্যাখ্যা করো। |
উত্তর:ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্রানুসারে কামানের গোলার ভর অনেক বেশি হওয়ায় এর পশ্চাৎ ধাক্কা সাধারণ বন্দুকের চেয়ে অনেক বেশি হয়, তাই এটি বেশি বিপজ্জনক। বন্দুক বা কামান থেকে গোলা ছুঁড়লে ভরবেগের সংরক্ষণ সূত্র অনুযায়ী এটি পেছনের দিকে ধাক্কা দেয়, যার পশ্চাৎ বেগV = −mvM(যেখানেmগোলার ভর,vগোলার বেগ এবংMকামানের ভর)। কামানের গোলার ভর (m) সাধারণ গুলির ভরের চেয়ে বহুগুণ বেশি হওয়ায় গোলার সম্মুখমুখী ভরবেগ (mv) অনেক বেশি হয়। ফলে এই বিশাল ভরবেগ সংরক্ষণের জন্য কামানটি পেছনের দিকে যে প্রবল ধাক্কা দেয়, তা সাধারণ বন্দুকের তুলনায় অনেক বেশি শক্তিশালী ও বিপজ্জনক।
| 27. | প্রমাণ কর:g =GMR2 |
উত্তর:নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র হতে, ভূপৃষ্ঠে রাখাmভরের বস্তুর উপর পৃথিবীর আকর্ষণ বল,F =GMmR2
আবার, বস্তুর ওজন,W = mg∵F = W ⇒GMmR2= mg
∴g =GMR2(প্রমাণিত)
| 28. | নিউটনের মহাকর্ষ সূত্রটি বিবৃতি ও ব্যাখ্যা কর। |
উত্তর:মহাবিশ্বের প্রতিটি বস্তুকণা একে অপরকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষণ বলের মান বস্তুদ্বয়ের ভরের গুণফলের সমানুপাতিক ও তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। আর এই বল তাদের সংযোজক সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে।
অর্থাৎ,m1ওm2ভরের দুটি বস্তুrদূরত্বে থাকলে,
F ∝ m1× m2; F ∝1r2⇒ F ∝m1m2r2∴ F = G ×m1m2r2
[G →মহাকর্ষীয় ধ্রুবক (6.673 × 10−11Nm2kg−2)]
| 29. | ঘর্ষণ বলের দুটি অসুবিধা লিখ। |
উত্তর:ঘর্ষণ বলের দুটি অসুবিধা নিম্নরূপ:
(i) তাপ উৎপন্ন হয়ে শক্তির অপচয় করে ও জ্বালানি ব্যয় বাড়ায়।
(ii) যন্ত্রাংশের ক্ষয় করে ও কার্যকারিতা কমিয়ে দেয়।
| 30. | মৌলিক বলসমূহের তুলনা করো । |
উত্তর:চারটি মৌলিক বলের পরিমাপের আপেক্ষিক সবলতা তুলনা করলে দেখা যায় যে, সবচেয়ে শক্তিশালী বল হচ্ছে সবল নিউক্লীয় বল এবং সবচেয়ে দুর্বল হলো মহাকর্ষ বল।
সবল এবং দুর্বল উভয় ধরনের নিউক্লীয় বলের ক্রিয়ার পাল্লা (Range) খুবই স্বল্প পাল্লাবিশিষ্ট। এগুলো নিউক্লিয়াসের পৃষ্ঠের বাইরে ক্রিয়াশীল হয় না।
পক্ষান্তরে মহাকর্ষ এবং তড়িৎচুম্বকীয় বলের পাল্লা প্রায় অসীম। চারটি মৌলিক বলের আপেক্ষিক সবলতা সম্বন্ধে ধারণা লাভের জন্য যদি মহাকর্ষ বলের মান 1 ধরা হয়, তবে তড়িৎ-চৌম্বকীয় বলের আপেক্ষিক সবলতার মান হবে 1036।
| 31. | সমত্বরণে ঊর্ধ্বগামী লিফটে কোনো ব্যক্তির ওজনের কেন পরিবর্তন হয়? |
উত্তর:লিফট এ কোন ব্যক্তি যখন দাঁড়িয়ে থাকে তখন তার উপর ক্রিয়াশীল অভিকর্ষ বল নিচের দিকে ক্রিয়া করে এবং এর ফলে লিফটটির মেঝেও তাকে সমান মানের প্রতিক্রিয়া বল উপরের দিকে প্রদান করে। ধরা যাক, m ভরের একজন লোক একটি লিফটের মেঝের উপর দাঁড়িয়ে আছে। এ অবস্থায় লোকটির ওজন W = mg, যা লিফটের মেঝের উপর ক্রিয়া বল হিসেবে কাজ করে এবং মেঝেও একই সময় সমান মানের প্রতিক্রিয়া বিপরীত দিকে প্রয়োগ করে। ফলে এই সময় ওজন মাপার যন্ত্রে লোকটির ওজন W = mg প্রদর্শিত হয়। কিন্তু যদি লিফটটিকে a ত্বরণে উপরের দিকে গতিশীল করা হয়, তখন লিফটটির উপর W অপেক্ষা ma পরিমাণ বেশি বল নিচের দিকে প্রযুক্ত হয়। সুতরাং, প্রযুক্ত বল W + ma এবং লোকটির উপর লিফটটির প্রতিক্রিয়াজনিত ক্রিয়াশীল বল W + ma। এতে ওজন মাপার যন্ত্রে লোকটির ওজন W + ma প্রদর্শিত হয়।
SSC পদার্থবিজ্ঞান অধ্যায় ৩ পরীক্ষার প্রস্তুতি
বল গুরুত্বপূর্ণ সকল নোট ও প্রশ্ন নিয়মিত অনুশীলন করলে অধ্যায়টির মূল বিষয়গুলো পুনরাবৃত্তি করা সহজ হয়। প্রথমে নোট পড়ে বলের মৌলিক ধারণা পরিষ্কার করো। এরপর জ্ঞানমূলক প্রশ্নের উত্তর অনুশীলন করো এবং অনুধাবনমূলক প্রশ্নের ক্ষেত্রে প্রতিটি ঘটনার কারণ বুঝে লেখার চেষ্টা করো। সবশেষে শর্ট প্রশ্ন ও প্রয়োজনীয় গাণিতিক সমস্যাগুলো সমাধান করে নিজের প্রস্তুতি যাচাই করো।
এই পেজে থাকা বল অধ্যায়ের নোট, জ্ঞানমূলক প্রশ্ন, অনুধাবনমূলক প্রশ্ন এবং শর্ট প্রশ্ন ও উত্তর SSC পরীক্ষার প্রস্তুতি গুছিয়ে নিতে সহায়তা করবে। নিয়মিত অনুশীলন, পাঠ্যবইয়ের সঙ্গে উত্তর যাচাই এবং ভুল সংশোধনের মাধ্যমে পদার্থবিজ্ঞানের এই অধ্যায়ে নিজের প্রস্তুতি আরও উন্নত করা সম্ভব।
এই অধ্যায়ের আরো গুরুত্বপূর্ণ নোট :
বল বোর্ড প্রশ্ন
পদার্থবিজ্ঞানের বিভিন্ন বিষয় সম্পর্কে আরও জানতে বাংলাদেশের জাতীয় শিক্ষাক্রম ও পাঠ্যপুস্তক বোর্ড (NCTB) ওয়েবসাইটটি দেখতে পারো।
