পদার্থের গাঠনিক ধর্ম সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর ২০২৪

উচ্চ মাধ্যমিক একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণীর বিজ্ঞান বিভাগের পদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রের সপ্তম অধ্যায়ের নাম পদার্থের গাঠনিক ধর্ম। HSC – পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র: ৭ম অধ্যায় সৃজনশীল প্রশ্ন নিচে দেওয়া হলো।

HSC পদার্থের গাঠনিক ধর্ম সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

পদার্থের কিছু সাধারণ ধর্ম রয়েছে যা পদার্থের তিনটি অবস্থা অর্থাৎ কঠিন, তরল ও বায়বীয়তে পরিলক্ষিত হয়। এ রকম একটি ধর্ম হলো স্থিতিস্থাপকতা। যেসব পদার্থ প্রবাহিত হয় এদের বলা হয় প্রবাহী পদার্থ বা ফ্লুয়িড। তরল পদার্থ ও গ্যাস হলো ফ্লুয়িড। এ ছাড়া প্রবাহী পদার্থের আরও কিছু ধর্ম আছে, এদের মধ্যে উল্লেখযোগ্য তরল পদার্থের পৃষ্ঠটান ও সান্দ্রতা। পদার্থের গাঠনিক ধর্ম অধ্যায়ে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ ও বিকর্ষণ বল, পদার্থের তিন অবস্থা, পদার্থের বন্ধন, স্থিতিস্থাপকতা, পৃষ্ঠটান ও সান্দ্রতা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে।

পদার্থের গাঠনিক ধর্ম সৃজনশীল প্রশ্ন

সৃজনশীল প্রশ্ন ১: একটা দালান যে উপকরণ দিয়ে তৈরি তার স্থিতিস্থাপক সীমা 6 × 10⁶ N/m² এবং ঘনত্ব 0.55×10³ kg/m²; প্রতি তলার উচ্চতা 4m l

ক. স্থিতিস্থাপকতা কাকে বলে?
খ. সব ধরনের পদার্থ স্থিতিস্থাপক ধর্ম প্রদর্শন করে কেন?
গ. দালানটার সর্বোচ্চ উচ্চতা কত হতে পারে?
ঘ. যদি নির্মাণ দ্রব্যের স্থিতিস্থাপক সীমা 2 × 10⁵ N/m², হয় তাহলে দালানটা সর্বোচ্চ 20 তলা পর্যন্ত তৈরি করা নিরাপদ কিনা গাণিতিকভাবে দেখাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ২: একটি তারের দৈর্ঘ্য 2 m এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল 2 mm² তারটিকে 2 mm ও 4 mm প্রসারিত করতে কৃত কাজের পরিমাণ যথাক্রমে 0.4 J ও 1.6 J। কিন্তু 120 kg ভর ঝুলালে 7 mm প্রসারিত হয়। অভিকর্ষজ ত্বরণ 10 ms^-2 এবং তারটির উপাদানের অসহ পীড়ন 11 x 10⁸ N.m^-2

ক. বিকৃতি কী?
খ. স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে পয়সনের অনুপাত প্রযুক্ত পীড়নের উপর নির্ভর করে না কেন?
গ. তারটির উপাদানের ইয়ংয়ের গুণাংক নির্ণয় করো।
ঘ. তৃতীয় ক্ষেত্রে প্রসারণ প্রথমোক্ত প্রসারণদ্বয়ের সঙ্গে অসংগতিপূর্ণ কেন? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৩: সমান দৈর্ঘ্যের দুটি তারের ব্যাস যথাক্রমে 1 mm ও 2 mm । প্রতিটি তারে সমান বল প্রয়োগ করা হলে, প্রথম তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি দ্বিতীয় তারের 4 গুণ হয়। প্রথম তারের ইয়ং গুণাংক = 2 × 10¹¹ N/m² ।

ক. সরল ছন্দিত গতির কৌণিক কম্পাংক কী?
খ. ইস্পাতের ইয়ং এর গুণাঙ্ক 2 × 10¹¹ Nm² বলতে কি বুঝায়?
গ. ১ম তারের দৈর্ঘ্য ১% বৃদ্ধি করতে প্রযুক্ত চাপ নির্ণয় করো।
ঘ. কোন তারটি বেশি স্থিতিস্থাপক? তোমার উত্তরের সপক্ষে গাণিতিক যুক্তি দাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৪: দীপ গবেষণাগারে 6 m দৈর্ঘ্যের এবং 0.6 mm ব্যাসের একটি ইস্পাতের এবং আরেকটি সীসার তারের শেষ প্রান্তে পর্যায়ক্রমে 25 kg ভর ঝুলিয়ে দেওয়ার পর উভয় তারের দৈর্ঘ্য প্রসারণ পেল যথাক্রমে 0.026 m এবং 0.325 m [Ys = 2 × 10¹¹ Nm^-2]

ক. বন্ধনশক্তি কাকে বলে?
খ. আন্তঃআণবিক বলের সাথে আন্তঃআণবিক দূরত্বের সম্পর্ক কীরূপ? ব্যাখ্যা করো।
গ. প্রসারিত অবস্থায় ইস্পাত তারটির মধ্যে স্থিতিস্থাপক বিভবশক্তি নির্ণয় করো।
ঘ. উদ্দীপকের কোন তারটির ভার নেওয়ার সামর্থ্য বেশি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৫: একটি স্টীল তারের ওপর 10 N বল প্রয়োগে তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হয় 0.1 mm হয়। বলের পরিবর্তন করার ফলে একই দৈর্ঘ্যের এবং দ্বিগুণ ব্যাসার্ধের অন্য একটি তারে সমপরিমাণ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি ঘটে।

ক. শিশিরাংক কী?
খ. স্থির ভরের কোনো গ্রহ সম্প্রসারিত হলে কোনো বস্তুর মুক্তিবেগ পরিবর্তন হয় কি- ব্যাখ্যা করো।
গ. উদ্দীপকের প্রথম তারের দৈর্ঘ্য বিকৃতিতে কৃতকাজ নির্ণয় করো।
ঘ. উদ্দীপকে উল্লিখিত বলের পরিবর্তনের পরিমাণ গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৬: দীপ গবেষণাগারে 6 m দৈর্ঘ্য ও 0.6 mm ব্যাসের একটি ইস্পাতের এবং আরেকটি সীসার তারের শেষ প্রান্তে পর্যায়ক্রমে 25 kg ভর ঝুলিয়ে দেওয়ার পর উভয় তারের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে 0.026 m ও 0.0325 m বৃদ্ধি পেল। Y₁ = 2 × 10¹¹ Nm^-2

ক. বন্ধন শক্তি কাকে বলে?
খ. আন্তঃআণবিক বলের সাথে আন্তঃআণবিক দূরত্বের সম্পর্ক কীরূপ?
গ. প্রসারিত অবস্থায় ইস্পাতের তারটির মধ্যে সঞ্চিত স্থিতিস্থাপক বিভব শক্তি কত?
ঘ. উদ্দীপকের কোন তারটির ভার নেওয়ার সামর্থ্য বেশি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৭: দুটি একই দৈর্ঘ্যের ইস্পাত ও তামার তারের ব্যাসার্ধ যথাক্রমে 0.5mm ও 2mm। উভয় তারের নিচে একই ভর চাপানো হলে ইস্পাতের তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি তামার তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধির চারগুণ হয়। ইস্পাতের তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি 15% এবং ইয়ং এর গুণাংক 2×10¹¹ Nm^-2।

ক. গড় মুক্ত পথ কাকে বলে?
খ. মঙ্গল গ্রহে কোনো বস্তুর মুক্তিবেগ 4.77 kms^-1 বলতে কি বুঝ? ব্যাখ্যা করো।
গ. ইস্পাতের তারের উপর কত বল প্রয়োগ করা হয়েছিল নির্ণয় কর।
ঘ. কোন তারটি বেশি দৃঢ়-গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৮: সমান দৈর্ঘ্যের তিনটি তারের ব্যাস যথাক্রমে 1 mm, 2 mm এবং 3 mm। তার তিনটিতে সমান বল 5 × 10³ N প্রয়োগের ফলে এদের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি যথাক্রমে 5%, 2% এবং 1% হলো।

ক. তাৎক্ষণিক বেগ কাকে বলে?
খ. বিকৃতির কোনো একক নেই- ব্যাখ্যা করো।
গ. ১ম তারটির একক আয়তনে স্থিতিস্থাপক সঞ্চিত শক্তি নির্ণয় করো।
ঘ. উদ্দীপকে কোন তারটির স্থিতিস্থাপক সীমা সবচেয়ে বেশি? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে তোমার মতামত দাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৯: 3 m দৈর্ঘ্যের একটি তারের ভর 20 gm | 50 N বলে টানলে এর দৈর্ঘ্য 1 mm বৃদ্ধি পায়। পারদের আয়তন গুণাঙ্ক 2.2 × 10¹⁰ Nm^-2 (তারের উপাদানের ঘনত্ব 7.5 × 10³ kgm^-3)

ক. পয়সনের অনুপাত কী?
খ. তারের সম্প্রসারণে বিভবশক্তি সঞ্চিত হয়- ব্যাখ্যা করো।
গ. তারটির ইয়ং এর গুণাঙ্ক নির্ণয় করো।
ঘ. 1 লিটার আয়তনের পারদের আয়তন 2 x 10 m³ কমানোর জন্য কৃতকাজ এবং পারদে সঞ্চিত বিভবশক্তি সমান হবে- গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১০: 2 m দৈর্ঘ্যের দুটি P ও Q উপাদানের তারের ব্যাসার্ধ যথাক্রমে 1 mm ও 32mm । প্রত্যেক তারের দৈর্ঘ্য 5 mm বৃদ্ধি করতে P তারের তিনগুণ বল তারে প্রয়োগ করতে হয়। P তারের উপাদানের ইয়ং গুণাংক 2 × 10¹¹ Nm^-2।

ক. কাঠিন্যের বা মোচড় গুণাঙ্ক কাকে বলে?
খ. অসহ পীড়ন 4.8 × 10⁷ Nm^-2 বলতে কী বুঝ?
গ. উদ্দীপকে উল্লেখিত P তারের দৈর্ঘ্য উল্লিখিত পরিমাণ বৃদ্ধি করলে তারে কী পরিমাণ শক্তি সঞ্চিত হবে নির্ণয় করো।
ঘ. উদ্দীপকে উল্লিখিত কোন তারটি বেশি স্থিতিস্থাপক গাণিতিক যুক্তিসহ আলোচনা করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১১: করিম একদিন গবেষণাগারে 2m দৈর্ঘ্যের ও 0.4 mm ব্যাসার্ধের একটি ইস্পাতের এবং আরেকটি তামার তারের নিচের প্রান্তে 12 kg ভর ঝুলিয়ে দেওয়ার পর উভয় তারের দৈর্ঘ্য প্রসারণ যথাক্রমে 0.025 m ও 0.20 m পেল। ইস্পাতের ইয়ং এর গুণাঙ্ক Y₁ = 2×10¹¹ Nm^-2।

ক. কেপলারের তৃতীয় সূত্র লিখ।
খ. কোন তারের উপাদানের পয়সনের অনুপাত 0.2 বলতে কী বোঝায়?
গ. প্রসারিত অবস্থায় ইস্পাত তারের স্থিতি শক্তি নির্ণয় করো।
ঘ. কোন তারটি ক্রেনের তার হিসেবে করিম ব্যবহার করতে পারবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে তোমার মতামত দাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১২: আসাদ 6 m দৈর্ঘ্যের ও 0.6 mm ব্যাসের একটি ইস্পাতের এবং অপর একটি সীসার তার নিয়ে উভয়কে একটি দৃঢ় অবলম্বন হতে ঝুলিয়ে দিল। অতঃপর নিচ প্রান্তে 25 kg ভর ঝুলিয়ে দেখল যে, ইস্পাত ও সীসার ক্ষেত্রে যথাক্রমে 0.02 m ও 0.0325 m প্রসারণ হয়েছে।

ক. ব্যবর্তন পীড়ন কী?
খ. প্রমাণ কর যে, 𝜏 = Iα; যেখানে প্রতীকগুলো প্রচলিত অর্থ বহন করে।
গ. প্রসারিত অবস্থায় ইস্পাত তারের স্থিতিশক্তি নির্ণয় করো।
ঘ. উদ্দীপকে কোন তারটি বেশি স্থিতিস্থাপক- গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১৩: 12 kg ভরের কোনো বস্তু 0.4 m লম্বা ও 10^-6 m² প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট একটি তারের এক প্রান্তে বেঁধে ঘুরানো হচ্ছে। এতে তারটির দৈর্ঘ্য 0.006% বৃদ্ধি পেল। তারটির উপাদানের অসহ পীড়ন 4.8 × 10⁷ Nm^-2.

ক. বিকৃতি কাকে বলে?
খ. পীড়ন বলতে কী বুঝ?
গ. তারটির ইয়ং এর গুণাংকের মান কত হবে?
ঘ. তারটিকে সর্বোচ্চ কত কৌণিক বেগে ঘুরানো যাবে- গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১৪: রাফি পরীক্ষাগারে একটি তার ইস্পাতের তৈরি কি না যাচাই করছিল। এজন্য সে 2 m দীর্ঘ এবং 1.12 mm ব্যাসবিশিষ্ট একটি তার নিল। তারটিতে 25 J বিভবশক্তি প্রয়োগ করায় তারটির দৈর্ঘ্য 3 cm বৃদ্ধি পায় এবং ব্যাস 5 × 10^-3 mm হ্রাস পায়। বিশুদ্ধ ইস্পাতের ইয়ং- এর গুণাঙ্ক 2×10¹¹ Nm^-2।

ক. ইয়ংয়ের গুণাঙ্ক বলতে কী বোঝ?
খ. স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে পয়সনের অনুপাত প্রযুক্ত পীড়নের উপর নির্ভর করে না কেন?
গ. উদ্দীপকের তারটির পয়সনের অনুপাত নির্ণয় করো।
ঘ. রাফির ব্যবহৃত তারটি ইস্পাতের ছিল কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১৫: ইতি তার পদার্থবিজ্ঞান ল্যাবে 100 cm লম্বা ও 4 mm² প্রস্থচ্ছেদের একটি তারের নিচ প্রান্তে ভার ঝুলিয়ে এর দৈর্ঘ্য পরিবর্তন ও পার্শ্ব পরিবর্তনের পাঠ নিল এবং তার বান্ধবী বিথীকে বলল যে, তার পরীক্ষায় দৈর্ঘ্য পরিবর্তন ও পার্শ্ব পরিবর্তন যথাক্রমে 5% ও 6% পাওয়া গেছে। এটা শুনে বিথী বলল, হতে পারে না। তোমার উপাত্ত সংগ্রহে ভুল হয়েছে। (তারের ইয়ং-এর গুণাংক, Y = 2×10¹¹ Nm^-2।).

ক. শিশিরাঙ্ক কী?
খ. কোনো স্প্রিং এর স্প্রিং ধ্রুবক 5 N/m বলতে কী বুঝ?
গ. উদ্দীপকে বর্ণিত তারটির দৈর্ঘ্য 10 mm বৃদ্ধি করতে কত ভার চাপাতে হবে?
ঘ. বিথীর উক্তির যথার্থতা গাণিতিকভাবে যাচাই কর।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১৬: 02 mm ও 4 mm ব্যাসের ও অভিন্ন দৈর্ঘ্যের দুটি তার একটি দৃঢ় অবলম্বন হতে ঝুলানো হল। তার দুটিতে অভিন্ন ওজন প্রয়োগ করলে দ্বিতীয় তারটির দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি প্রথমটির দৈর্ঘ্য বৃদ্ধির এক-তৃতীয়াংশ হল। দ্বিতীয় তারটির পয়সনের অনুপাত 0.4।

ক. মহাকর্ষ ধ্রুবক কাকে বলে?
খ. ইস্পাতের ইয়ং এর গুণাঙ্ক 2×10¹¹ Nm^-2 বলতে কী বুঝায়?
গ. দ্বিতীয় তারটির দৈর্ঘ্য ১% বৃদ্ধি করা হলে ব্যাসার্ধ কতটুকু হ্রাস পাবে নির্ণয় করো।
ঘ. উদ্দীপকের তার দুটির মধ্যে কোনটি বেশি স্থিতিস্থাপক তা গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে নির্ণয় করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১৭: দুটি তারের দৈর্ঘ্য সমান কিন্তু ব্যাস যথাক্রমে 2 mm ও 5 mm। তার দুটিকে সমান বলে টানলে প্রথমটির দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি দ্বিতীয়টির তিনগুণ হয়। প্রথম তারের পয়সনের অনুপাত 0.4।

ক. স্থিতিস্থাপক বিভবশক্তি কাকে বলে?
খ. পয়সনের অনুপাত কী? ব্যাখ্যা করো।
গ. দ্বিতীয় তারের পয়সনের অনুপাত বের করো।
ঘ. কোন তারটি বেশি স্থিতিস্থাপক? গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১৮: A ও B দুটি ধাতব তার। তাদের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে 2m ও 2.02 m এবং তাদের ব্যাস যথাক্রমে 2 mm ও 5 mm. তার দুটিতে সমান ভরের বস্তু ঝুলালে A তারের প্রসারণ B তার অপেক্ষা দ্বিগুণ হয়। A তারের পয়সনের অনুপাত 0.4।

ক. হুকের সূত্রটি লিখ।
খ. কোনো তারের দৈর্ঘ্য অর্ধেক করলে তারের অসহ বলের কী পরিবর্তন ঘটে?
গ. A-তারের দৈর্ঘ্য 10% বৃদ্ধি করলে ক্ষেত্রফল কতটুকু হ্রাস পাবে নির্ণয় করো।
ঘ. উদ্দীপকের কোন তারটি বেশি স্থিতিস্থাপক? গাণিতিকভাবে মতামত দাও।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১৯: দুটি তারের দৈর্ঘ্য সমান কিন্তু ব্যাস যথাক্রমে 2 mm ও 5 mm। তার দুটিকে সমান বলে টানলে প্রথমটির দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি দ্বিতীয়টির তিনগুণ হয়। প্রথম তারের পয়সনের অনুপাত 0.5।

ক. যন্ত্রের কর্মদক্ষতা কাকে বলে?
খ. একটি দেয়ালে একটি বল ধাক্কা খেয়ে পিছনে ফিরে আসে কেন? ব্যাখ্যা করো।
গ. যখন প্রথম তারের 10% দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি ঘটে তখন তারের ব্যাসার্ধ কতটুকু হ্রাস পায়?
ঘ. উদ্দীপকের তার দুটির মধ্যে কোনটি বেশি স্থিতিস্থাপক? গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে তোমার মতামত ব্যক্ত করো।

সৃজনশীল প্রশ্ন ২০: বাড়ি নির্মাণের জন্য রহমান সাহেব দুটি ফ্যাক্টরী A ও B এর তৈরি 2m দৈর্ঘ্যের দুটি রডের নমুনা পরীক্ষা করলেন। রড দুটির ব্যাস যথাক্রমে 5 mm ও 4.5 mm। রড দুটিতে 2.5 × 10⁵ N বল প্রয়োগ করায় এদের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে 6% ও 6.5% বৃদ্ধি এবং ব্যাস যথাক্রমে 2% ও 3% হ্রাস পায়।

ক. প্রত্যয়নী বল কাকে বলে?
খ. হুকের সূত্রটি বর্ণনা করো।
গ. A ফ্যাক্টরির তৈরিকৃত রডের পয়সনের অনুপাত কত?
ঘ. উদ্দীপকের রহমান সাহেবের কোন ফ্যাক্টরীর রড ব্যবহার করা উপযুক্ত হবে বলে তুমি মনে কর? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।

এখানে উচ্চ মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান ১ম ৭ম অধ্যায়ের মোট ২০ টি সৃজনশীল প্রশ্ন দেওয়া হলো। চাইলে নিচে থেকে এগুলোর পিডিএফ ও ডাউনলোড করা যাবে।

আরো দেখুনঃ আইসিটি ৩য় অধ্যায় সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর