অধ্যায় ৩ গতি বিদ্যা
খ এর প্রশ্ন ও উত্তর
১।ভরকে জাড্যভর বলা হয় কেন? ব্যাখ্যা কর
উত্তর: কোনো বস্তুর তার অবস্থা অক্ষুন্ন রাখার ধর্মকে জড়তা বা জাড্য বলে্। ভর হচ্ছে জড়তা বা জাড্য বলে। ভর হচ্ছে বস্তুর জড়তা তথা জাড্যের পরিমাপ। অথ্যাৎ যার ভর যত বেশি তার জাড্য তত বেশি। এ কারনে ভরকে জাড্যভর বলা হয়।
২। প্রাসের গতিপথের সর্বোচ্চ বিন্দুতে গতিশক্তি সর্বনিন্ম কি না ? ব্যাখ্যা কর?
পড়ুন>> মুজিব শতবর্ষ বিষয়ক প্রস্তুতিমুলক পরীক্ষা মডেল টেষ্ট-৩২
উত্তর: আমরাজানি, যেকোনো মূহুর্তে প্রাসের বেগ = (বেগের অনুভুমিক উপাংশের বর্গ + বেগের উলম্ব উপাংশের বর্গ) এর বর্গমুল। এবং অনুভুমিক উপাংশ স্থির থাকে। সর্বোচ্চ উচ্চতায় উলম্ব উপাংশের মান শূণ্য থাকে। বেগের মান সর্বনিম্ন হয়। ফলে গতিশক্তি সর্বনিম্ন হয়।
৩।প্রাসের/প্রক্ষেপকের গতি দ্বিমাত্রিক হলেও একমাত্রিক হতে পারেনা /পারে কিনা- ব্যাখ্যা কর।উত্তর: কোনো একটি বস্তুকে অনুভুমিকের সাথে তীর্যকভাবে উলম্বতলে শূণ্যে নিক্ষেপ করা হলে তাকে প্রাস/প্রক্ষেপক বলে।বস্তুকে সাথে তীর্যকভাবে উলম্বতলে শূণ্যে নিক্ষেপ করা হলে তা দুটি মাত্রায় দুরত্ব অতিক্রম করে।তাই বস্তুর গতি দ্বিমাত্রিক হয়। কোনো বস্তুকে লম্ব ভাবে নিক্ষেপ করলে বস্তুর গতি একমাত্রিক হয়। কিন্তু তখন সঙ্গানুসারে সেটি আর প্রাস/প্রক্ষেপক তাকে না। তাই প্রাসের/প্রক্ষেপকের গতি দ্বিমাত্রিক হলেও একমাত্রিক হতে পারেনা।
ডাউন লোড করুন>> সম্পূর্ণ অফ লাইনে H S C ১ম পত্র ক এবং খ প্রশ্ন ও উত্তরের মোবাইল অ্যাপস
৪।সুষম দ্রুতিতে সরল পথে চলমান বস্তুর ত্বরণ থাকে না কিন্তু বৃত্তাকার পথে সুষম দ্রুতিতে চলমান বস্তুর ত্বরণ থাকে – ব্যাখ্যা কর?
উত্তর: আমরা জানি, সময়ের সাথে যেকোন মূহুর্তে বস্তুকণার বেগের পরিবর্তনের হারকে ত্বরণ বলে।বেগ একটি ভেক্টর রাশি ।যার মান বা দিক বা উভয়ের পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয়।কিন্তু বেগের মানই হলো দ্রুতি।কাজেই সুষম দ্রুতিতে সরল পথে চললে বেগের মানের কোন পরিবর্তন হয় না এবং সরল পথে চলে বলে দিকেরও পরিবর্তন হয়না।ফলে বস্তুর ত্বরণ থাকে না ।অপরপক্ষে বৃত্তাকার পথে সুষম দ্রুতিতে বস্তু চলতে থাকলে অনবরত দিকের পরিবর্তন হয়।সমদ্রুতিতে চলে বলে বেগের মানের পরিবর্তন হয়না কিন্তু দিক পরিবর্তনের ফলে বেগের পরিবর্তন হয়। কাজেই বৃত্তাকার পথে সুষম দ্রুতিতে চলমান বস্তুর ত্বরণ থাকেনা।
৫।বিচরণ কাল বলতে কি বুঝায়?
উত্তর: নিক্ষিপ্ত বস্তু বা প্রাস নিক্ষেপের পর আবার ভূপৃষ্ঠে ফিরে আসতে যে সময় লাগে তাকে বিচরণ কাল বলে। বিচরণ কাল T হলে ,আমরা জানি, T=2v/g ; এখানে,T=বিচরণ কাল, V=নিক্ষেপন বেগ, =নিক্ষেপণ কোণ। ও g=অভিকর্ষজ ত্বরণ।
৬। প্রাসের ক্ষেত্রে কোন সময়ে বেগ সর্বোচ্চ হবে? ব্যাখ্যা দাও।
উত্তর: প্রাসের ক্ষেত্রে অনুভমিক কোনো ত্বরণ না থাকায় অনুভুমিক বেগ অপরিবর্তিত থাকে।কিন্তু উলম্ব ত্বরণের কারণে উলম্ব বেগের উপাংশ পরিবর্তিত হয়। উলম্ব বেগের উপাংশ =-gt অর্থ্যাৎ সময় যত অতিক্রান্ত হবে উলম্ব বেগের উপাংশের মান তত কমবে। এ জন্য নিক্ষেপ মহুর্তে ই প্রাসের লব্ধি বেগের মান বেশি হয়।
৭।বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার সময় বন্দুক ও গুলির মধ্যে কোনটির গতিশক্তি বেশী ব্যাখ্যা কর?
উত্তর:একটি হাল্কা ও ভারী বস্তুর ভরবেগ সমান হলে হাল্কা বস্তুর বেগ ভারী বস্তুর বেগ অপেক্ষা বেশি হবে।আবার ,আমরাজানি,গতিশক্তি বেগের বর্গের সমানুপাতিক ।এ ক্ষেত্রে যে বস্তুটির বেগের মান বেশি তার গতিশক্তি বেশি হবে।এখানে হাল্কা বস্তুটির বেগ বেশি তাই গতিশক্তি বেশি হবে। বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার সময় যেহেতু বন্দুক ও গুলি ভরবেগ সমান থাকে এবং এ দুটির মধ্যে গুলি অপেক্ষাকৃত হাল্কা সেহেতু গুলির গতিশক্তি বেশি হবে।
৮।বৃত্তাকার ট্র্যাকে কোনো দৌড়বিদ সমবেগে দৌড়াতে পারে না কেন? ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: বৃত্তাকার ট্র্যাকে কোনো বস্তু ঘুরতে থাকলে তা অনবরত দিক পরিবর্তন করে। বৃত্তাকার পথে দিক পরিবর্তনের ফলে বেগের পরিবর্তন হয়। কাজেই বৃত্তাকার পথে চলমান বস্তুর ত্বরণ ক্রিয়া করে। অর্থ্যাৎ বস্তুর বৃত্তাকার ট্র্যাকে সমবেগে চলা সম্ভব নয়। এ কারণেই বৃত্তাকার ট্র্যাকে কোনো দৌড়বিদ সমবেগে দৌড়াতে পারে না।
৯।ঘূর্ণনরত বস্তুর কৌনিক ভরবেগ কোন শর্তে শূণ্য হয়? ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: আমরা জানি, কৌনিক ভরবেগ, ।L।=rp , অতএব, এ সম্পর্ক থেকে আমরা বুঝতে পারি,ব্যাসার্ধ ভেক্টর ,রৈখিক ভরবেগ এর মধ্যবর্তী কোণের । এদের যেকোনোটির মান শূণ্য হলে কৌনিক ভরবেগ শূণ্য হবে।
১০। বল কী ভাবে ক্রিয়া করলে একটি বস্তু সমদ্রুতিতে গতিশীল থাকবে?
উত্তর: কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল বল F, বস্তুর ভর m, ত্বরণ a, আদিবেগ u,এবং t সময় পরে বেগ v ; আমরা জানি, F=ma ; = m(v-u)/t ; =m(u-u)/t [সমদ্রুতিতে v=u] ; =m(0)/t ; =0 ; অতএব,বলের ক্রিয়া শূণ্য হলে একটি বস্তু সমদ্রুতিতে গতিশীল থাকবে।
১১।পড়ন্ত বস্তুর উপর অভিকর্ষজ বল কর্তৃক কৃত কাজ ধনাত্বক- ব্যাখ্যা কর।
একটি বস্তুর উপর থেকে মাটিতে ফেলে দিলে বস্তুটি অভিকর্ষ বলের দিকে পড়বে।এক্ষেত্রে প্রযুক্ত বল তথা বস্তুর ওজন এবং সরণ একই দিকে তথা নিচের দিকে হয়। ফলে বস্তুর উপর অভিকর্ষ বল কর্তৃক কৃতকাজ ধনাত্বক।
১২। খাড়া উপরে নিক্ষিপ্ত বস্তুর অনুভুমিক দুরত্ব শূণ্য হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: খাড়া উপরে নিক্ষিপ্ত বস্তু মুলত যে স্থান থেকে নিক্ষেপ করা হয় সে স্থানেই আবার পতিত হয়। অর্থ্যাৎ বস্তুটির সমস্ত সরণ উলম্ব দিকে ঘটে। কিন্তু অনুভুমিক দিকে কোনো সরণ ঘটেনা । এজন্যই খাড়া উপরের দিকে নিক্ষিপ্ত বস্তুর অনুভুমিক দুরত্ব শূণ্য হয়।
১৩।আ্যাথলেটরা লং জাম্প দেয়ার পুর্বে বেশ কিছুদুর থেকে দৌড় দেয় কেন? ব্যাখ্যা কর।
উত্তর:স্থির বস্তু হঠ্যাৎ গতিশীল হরে জড়তার কারণে তা পিছনের দিকে হেলে পড়ে। তাই অ্যাথলেট স্থির অবস্থান থেকে জাম্প না দিয়ে বেশ কিছুদুর থেকে দৌড়ে এসে জাম্প দেয়।এতে তার শরীরে গতি জড়তার প্রভাব কাজ করে এবং এ গতি জড়তার প্রভাবে সে অধিক দূরত্ব অতিক্রম করার চেষ্টা করে।
১৪। প্রাসের/প্রক্ষেপকের গতি দ্বিমাত্রিক- ব্যাখ্যা কর।
উত্তর:কোনো একটি বস্তুকে অনুভুমিকের সাথে তীর্যকভাবে উলম্বতলে শূণ্যে নিক্ষেপ করা হলে তাকে প্রাস/প্রক্ষেপক বলে।বস্তুকে সাথে তীর্যকভাবে উলম্বতলে শুণ্যে নিক্ষেপ করা হলে নিক্ষেপন বেগের দুটি মাত্রা অনুভুমিক ও উলম্ব উপাংশ থাকে ফলে, দুটি মাত্রায় দূরত্ব অতিক্রম করে। তাই বস্তুর গতি দ্বিমাত্রিক হয়।
১৫।উপর থেকে লাফ দিয়ে নিচে নামার সময় হাটু করে নামাতে হয় কেন?
উত্তর: কোনো ব্যাক্তি উচু স্থান থেকে লাফ দিয়ে নিচে নামার সময় ভুমিকে স্পর্শ করারঅল্প সময়ের মধ্যে ভরবেগ শূণ্য হয়, এই সময় যত কম হবে ভুমি কর্তৃক প্রযুক্ত বল তত বেশি হবে।অর্থ্যাৎ যত কম সময়ে দেহ স্থির হবে, তার উপর প্রযুক্ত বল তত বেশি হবে। ফলে আঘাতের সম্ভাবনাও বেশি থাকে। তাই উচু স্থান বা উপর থেকে লাফ দিয়ে নিচে নামার সময় হাটু করে নামাতে হয়।
পড়ুন>> HSC পদার্থ দ্বিতীয় পত্র চতুর্থ অধ্যায় চৌম্বক প্রবাহে তড়িৎ ক্রিয়া ক প্রশ্ন ও উত্তর
১৬।দুটি বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব ও সরণ সবসময় সমান হবে না।- ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: দুটি বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব হচ্ছে একবিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে যেতে মোট অতিক্রান্ত পথ।অপরদিকে সরণ হচ্ছে একবিন্দু থেকে অন্য বিন্দুর সরল রৈখিক দূরত্ব। যেমন একটি বস্তু যখন বৃত্তাকার পথ ঘুরে আবার ঐ বিন্দুতে আসে তখন বৃত্তাকার পথের পরিধির সমান হয় কিন্তু সরণ শূন্য।অতএব বলা যায়, দুটি বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব ও সরণ সবসময় সমান হবে না।
১৭।একটি গতিশীল কণার বেগ দূরত্বের বর্গমূলের সমানুপাতিক হলে বস্তুটি সমত্বরণে চলছে – ব্যাখ্যা কর?
উত্তর: স্থির অবস্থান হতে সমত্বরণে চলমান কোনো কণার শেষ বেগ v এবং ঐ সময়ে কণাটি s দুরত্ব অতিক্রম করলে, v2=u2+2as ; বা v2=2as [ স্থির হওয়ায়u=0] ; বা v2=s ; বা v2s ; বা vs=ধ্রুবক। তাই একটি গতিশীল কণার বেগ দূরত্বের বর্গমূলের সমানুপাতিক হলে বস্তুটি সমত্বরণে চলে।
১৮।পড়ন্ত বস্তুর ত্বরণ সুষম হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: অভিকর্ষজ বলের প্রভাবে মুক্ত ভাবে পড়ন্ত বস্তুর ত্বরণ সুষম ত্বরণের একটি উৎকৃষ্ট উদাহরণ।যখন একটি বস্তু ভূপৃষ্ঠে মুক্ত ভাবে পড়তে থাকে তখন তার ত্বরণ হয় 8m/s2।অর্থ্যাৎ বস্তুটি যখন ভূপৃষ্টের দিকে আসতে থাকে তখন এর বেগ প্রতি সেকেন্ডে 9. 8m/s2 হারে বাড়তে থাকে। তাই পড়ন্ত বস্তুর ত্বরণ সুষম থাকে।
১৯।একটি বল/প্রাসকে কীভাবে/কত নিক্ষেপণ কোণে নিক্ষেপ করলে পাল্লা সর্বাধিক হবে।- ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: কোন স্থানে একটি নিদৃষ্ট বেগে নিক্ষিপ্ত বস্তু বা প্রাসের অনুভুমিক পাল্লা সর্বাধিক হবে যদি মান সর্বোচ্চ হয় যদি Sinα =1 বা α=450 হয়। অর্থ্যাৎ যদি প্রাস/বলকে ভূমির সাথে 450 কোণে নিক্ষেপ করা যায় তবে প্রাস/বলটি সর্বাধিক অনুভূমিক দূরত্ব অতিক্রম করবে।সুতরাং সর্বাধিক পাল্লা পাওয়ার শর্ত হলো প্রাস/বলকে ভূমির সাথে 450 কোণে নিক্ষেপ করা।
[…] চক্রগতির ব্যাসার্ধ কাকে বলে? পড়ুন>> HSC পদার্থ বিজ্ঞান গতি বিদ্যা খ প্রশ্ন ও… ৬ নং প্রশ্নের উত্তর: কোনো দৃঢ় বস্তুর […]