এসএসসি পদার্থবিজ্ঞান বল সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন উত্তর: প্রিয় শিক্ষার্থীরা, আজ আমরা ৯ম-১০ম ও এসএসসি পরিক্ষার্থীদের জন্য পদার্থবিজ্ঞান বিষয়ের তৃতীয় অধ্যায়ের (বল) গুরুত্বপূর্ণ সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন উত্তর আলোচনা করব।
এসএসসি পদার্থবিজ্ঞান বল সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন উত্তর:
০১. বাতাসের বাঁধা উপেক্ষা না করলে একই উপাদানের তৈরি দুটি ভিন্ন ভরের বস্তুকে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা থেকে ছেড়ে দিলে কোনটির ত্বরণ বেশি হবে?
উত্তর: বাতাসের বাধা উপেক্ষা না করলে, একই উপাদানের তৈরি দুটি ভিন্ন ভরের বস্তুকে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা থেকে ছেড়ে দিলে হালকা বস্তুর ত্বরণ কম হবে এবং ভারী বস্তুর ত্বরণ বেশি হবে। কারণ বাতাসের বাধার কারণে হালকা বস্তুর ওপর কার্যকরী অভিকর্ষবল ভারী বস্তুর তুলনায় কম হবে। ফলে ভারী বস্তুর কার্যকরী ত্বরণ এর মান হালকা বস্তুর তুলনায় বেশি হবে।
০২. ঘর্ষণযুক্ত মেঝেতে একটি বস্তুকে দড়ি দিয়ে টানলে কী ধরনের গতিশীল আচরণ দেখা যাবে?
উত্তর: ঘর্ষণযুক্ত মেঝেতে একটি বস্তুকে দড়ি দিয়ে টানলে বস্তুটি প্রাথমিক অবস্থায় স্থির থাকবে। যখন এই টান বলের মান মেঝের ঘর্ষণ বলের মানকে অতিক্রম করবে, ঠিক তখন থেকেই বস্তুটি চলতে শুরু করবে। বস্তুটির ওপর টান বলের মান ঘর্ষণ বলের মানকে অতিক্রমের পর অতিরিক্ত বলের কারণে বস্তুটিতে ত্বরণ সৃষ্টি হবে এবং বস্তুটি গতিশীল হবে।
০৩. দৈনন্দিন জীবনে স্থিতি জড়তার তিনটি উদাহরণ দাও।
উত্তর: স্থিতি জড়তার তিনটি উদাহরণ—
১) স্থির গাড়ি হঠাৎ চলতে শুরু করলে যাত্রীর পেছনের দিকে হেলে পড়া।
২) কাঁথা বা কম্বলকে লাঠি দিয়ে পিটিয়ে ধুলা বের করা।
৩) একটি গ্লাসের উপর কার্ডবোর্ডে কয়েন রেখে জোরে টান দিলে কয়েনের গ্লাসের ভেতরে পড়ে যাওয়া।
০৪. অসাম্য বল ত্বরণ সৃষ্টি করতে পারলেও সাম্য বল তা পারে না কেন?
উত্তর: একটি বস্তুর উপর ক্রিয়ারত দুই বা ততোধিক বলের লব্ধি শূন্য হলে, ঐ বলগুলোকে সাম্য বল বলে। আর লব্ধি শূন্য না হলে তাদেরকে অসাম্য বল বলে। অসাম্য বলের ক্ষেত্রে বস্তুর ওপর মোট প্রযুক্ত বলের মান অশূন্য বলে বস্তুতে ত্বরণ সৃষ্টি হয়। কিন্তু সাম্য বলের ক্ষেত্রে লব্ধি বলের মান শূন্য হওয়ায় বস্তুর ওপর মোট প্রযুক্ত বল শূন্য হয়। ফলে বস্তুতে ত্বরণ সৃষ্টি হয় না। একারণেই অসাম্য বল ত্বরণ সৃষ্টি করতে পারলেও সাম্য বল তা পারে না।
০৫. সাম্য ও অসাম্য বলের প্রভাব ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: কোনো বস্তু বা বস্তুকণার ওপর একাধিক বল ক্রিয়ারত থাকায় যদি বস্তুটির গতির পরিবর্তন ঘটে, তবে সেগুলো অসাম্য বল। আর যদি পরিবর্তন না ঘটে, তবে সেগুলো সাম্য বল। গতির পরিবর্তনের উদাহরণ হলো: স্থির থেকে গতিশীল হওয়া, গতিশীল থেকে স্থির হওয়া, বেগের পরিবর্তন ঘটা ইত্যাদি। একটি সরল দোলক যখন দোলায়মান থাকে, তখন এর সাম্যাবস্থানে এর ওপর ক্রিয়ারত বলদ্বয় সাম্য হলেও গতি জড়তার দরুন দোলকটি সামনের দিকে এগিয়ে যায় এবং পুনরায় বলের অসাম্যতার আওতাধীন হয়।
০৬. বস্তুর বেগের উপর প্রযুক্ত বল কীভাবে প্রভাব ফেলে?
উত্তর: কোনো বস্তুর ওপর বল প্রযুক্ত হলে দুটি পরিবর্তন হবার প্রয়াস পায়। বস্তুটিকে যদি কোনোভাবে স্থির রাখা হয়, তবে বল প্রয়োগে এর আকৃতির পরিবর্তন ঘটতে পারে। এছাড়া বল বস্তুর গতির অবস্থার পরিবর্তন ঘটাতে পারে। অর্থাৎ, স্থির বস্তুর ওপর বল প্রযুক্ত হলে এটি গতিশীল হতে চায়। আবার বল গতির বিপরীতে প্রযুক্ত হলে বস্তুকে স্থির অবস্থায় আনতে চায়। গতিশীল বস্তুর ওপর বল প্রযুক্ত হয়ে সাধারণভাবে এর গতিবেগের মান বা দিক বা উভয়ের পরিবর্তন ঘটায়।
০৭. ক্রিকেট খেলায় পেস বোলার অনেকটা পথ দৌড়ে এসে বল ছুঁড়লেও স্পিন বোলার কিছুটা দৌড়ে এসে বল ছুঁড়েন কেন?
উত্তর: ক্রিকেট খেলায় পেস বোলার বেশি গতিতে বল ছুঁড়েন আর স্পিন বোলার কম গতিতে বল ছুঁড়েন। বেশি গতিতে বল ছুঁড়ার জন্য বেশি গতি জড়তার সাথে বল ছুঁড়া প্রয়োজন। আবার কম গতিতে বল ছুঁড়ার জন্য কম গতি জড়তার সাথে বল ছুঁড়া প্রয়োজন। প্রয়োজনীয় গতি জড়তার ভিন্নতার কারণে পেস বোলার অনেকটা পথ দৌড়ে এসে বল ছুঁড়লেও স্পিন বোলার কিছুটা দৌড়ে এসে বল ছুঁড়েন।
০৮. সবল নিউক্লীয় বল মহাকর্ষবলের মতো দুর্বল হলে কী কী সমস্যা হতো?
উত্তর: সবল নিউক্লীয় বল মহাকর্ষ বলের মতো দুর্বল হলে নিম্নোক্ত সমস্যাগুলো হতো—
• পদার্থের মৌলিক উপাদান যেমন- হিলিয়াম, কার্বন, অক্সিজেন ইত্যাদি পরমাণু গঠিত হতে পারত না।
• শক্তির উৎপাদন বন্ধ হয়ে যেত, যা সূর্য এবং অন্যান্য নক্ষত্রের মতো শক্তির উৎসে বিশাল সমস্যা সৃষ্টি করতো।
• এর ফলে পৃথিবী জীবন ধারণযোগ্য হত না।
• এর ফলে, পরমাণুগঠন আর সম্ভব হতো না এবং মহাবিশ্বের মধ্যে মৌলিক পদার্থ গঠন প্রক্রিয়া ব্যাহত হতো।
০৯. সকল সংঘর্ষের ক্ষেত্রে গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে না কেন?
উত্তর: সংঘর্ষের ক্ষেত্রে গতিশক্তি সংরক্ষিত হওয়ার অর্থ হলো একাধিক বস্তুর সংঘর্ষের আগে ও পরে মোট গতিশক্তি সমান থাকা। অনেক সংঘর্ষে কিছু গতিশক্তি সংঘর্ষের পরে তাপ, শব্দ বা অন্যান্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। ঘর্ষণ, কম্পন ইত্যাদি কারণে এই গতিশক্তি হ্রাস পায়। তাই সকল সংঘর্ষের ক্ষেত্রে গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে না।
১০. পৃথিবী পৃষ্ঠে মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণের মান সর্বাধিক হলেও ওপরে উঠলে এই মান কমে যায় কেন?
উত্তর: আমরা জানি, পৃথিবী পৃষ্ঠে মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ,
g = GM / R^2
এখানে G ধ্রুব রাশি। পৃথিবী পৃষ্ঠ থেকে ওপরে উঠলে পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে দূরত্ব বৃদ্ধি পায়। আবার এক্ষেত্রে পৃথিবীর ভর M একই থাকে। ফলে M ও R^2 এর অনুপাত হ্রাস পেতে থাকে। তাই পৃথিবী পৃষ্ঠে মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণের মান সর্বাধিক হলেও ওপরে উঠলে এই মান কমে যায়।
১১. লিফট নিচ থেকে উপরে উঠতে শুরু করলে লিফটে থাকা ব্যক্তি ধাক্কা অনুভব করেন কেন?
উত্তর: লিফট স্থির থাকা অবস্থায় এর ভেতরে থাকা একজন ব্যক্তি নিজ ওজনের সমান বল নিচের দিকে প্রয়োগ করেন। তাই লিফটও তার ওপর তার ওজনের সমান প্রতিক্রিয়া বল প্রয়োগ করে। লিফটটি উপরে উঠতে শুরু করলে ব্যক্তি কর্তৃক প্রযুক্ত বল তার স্বাভাবিক অবস্থার ওজনের চেয়ে বেশি হয়। ফলে তার ওপর প্রযুক্ত প্রতিক্রিয়া বলও বৃদ্ধি পায়। এজন্য লিফট নিচ থেকে উপড়ে উঠতে শুরু করলে লিফটে থাকা ব্যক্তি ধাক্কা অনুভব করেন।
১২. একটি স্থির বস্তুকে গতিশীল করার চেয়ে, গতিশীল অবস্থায় গতিশীল রাখতে কম বল দিতে হয় কেন?
উত্তর: বস্তুকে গতিশীল করতে ঘর্ষণ বলের বিপরীতে বল প্রয়োগ করতে হয়। স্থিতিশীল বস্তুর ঘর্ষণ গুণাঙ্ক, গতিশীল বস্তুর ঘর্ষণ গুণাঙ্কের চেয়ে বেশি হয়। তাই সূত্রানুসারে, স্থির বস্তুকে গতিশীল করতে বেশি বল প্রয়োগ করতে হয়।
f = μW
১৩. একই ত্বরণে লিফটে উঠা নামার ক্ষেত্রে কোনো বস্তুর ওজনের পরিবর্তন হয় কেন?
উত্তর: লিফটে অবস্থানরত কোনো বস্তুর ভর m এবং এর ওপর কার্যকরি অভিকর্ষজ ত্বরণ g′ হলে, বস্তুটির ওজন হবে W = mg′।
এখন ধরি লিফটটি a ত্বরণে উপরে উঠছে, এক্ষেত্রে কার্যকরী অভিকর্ষজ ত্বরণ g′ হবে, g′ = (g + a)
সুতরাং, এক্ষেত্রে বস্তুর ওজন হবে, W = m(g + a)
আবার, লিফটটি যদি a ত্বরণে নিচে নামে, এক্ষেত্রে কার্যকরী অভিকর্ষজ ত্বরণ g′ হবে, g′ = (g − a)
সুতরাং, এক্ষেত্রে বস্তুর ওজন হবে, W = m(g − a)
অর্থাৎ, লিফটে উঠা নামার ক্ষেত্রে কার্যকরী অভিকর্ষজ ত্বরণের মানের পরিবর্তনের কারণে বস্তুর ওজনের পরিবর্তন হয়।
১৪. মৌলিক বলের প্রকৃতি ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: আজ থেকে পঞ্চাশ বছর আগেও মৌলিক বলের সংখ্যা চারটি ধরা হতো। সেগুলো ছিল মহাকর্ষবল, তড়িৎ চৌম্বক বল, দুর্বল নিউক্লীয় বল ও সবল নিউক্লীয় বল। আশির দশকে প্রফেসর সালাম, শেলডন গ্লাশো এবং ওয়েইনবার্গ গাণিতিকভাবে দেখান যে, তাড়িত চৌম্বক বল এবং দুর্বল নিউক্লীয় বল অভিন্ন। দুটি বস্তুকণার মধ্যে মহাকর্ষবলের উদ্ভব ঘটে ভর থাকার কারণে। আর তাড়িত চৌম্বক বলের উদ্ভব ঘটে চার্জ থাকার কারণে। সবল নিউক্লীয় বল নিউক্লিয়নসমূহ অর্থাৎ প্রোটন ও নিউট্রনগুলোকে একত্রে ধরে রাখে, যেখানে দুর্বল নিউক্লীয় বলের কারণে নিউক্লিয়াসে ভাঙন প্রবণতা তথা তেজস্ক্রিয়তার উদ্ভব ঘটে।
📘 সকল গাইড, বই ও সাজেশন পেতে আমাদের অ্যাপটি ইনস্টল করো: Install Now
১৫. নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র ব্যবহার করে কীভাবে বল পরিমাপ করা হয়?
উত্তর: গতির দ্বিতীয় সূত্র হলো- বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হার এর ওপর প্রযুক্ত বলের সমানুপাতিক এবং বল যেদিকে প্রয়োগ করা হয়; ভরবেগের পরিবর্তনও সেদিকে ঘটে। গাণিতিকভাবে, সম্পর্কটি হলো F ∝ (mv − mu)/t, যার একটি চূড়ান্ত রূপ হলো F = kma। বলের একক এমনভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যাতে m = 1 এবং a = 1 এর জন্য F = 1 হয়। তাহলে আমরা পাই, k = 1 এবং F = ma। সুতরাং বল = ভর × ত্বরণ এবং বলের মাত্রা [F] = MLT^-2।
১৬. নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্র ব্যবহার করে ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: নিউটনের গতির তৃতীয় সূত্রটি হলো- যখন একটি বস্তু অন্য একটি বস্তুর ওপর বল প্রয়োগ করে তখন সেই বস্তুটিও প্রথম বস্তুটির ওপর বিপরীত দিকে সমান বল প্রয়োগ করে। এই সূত্রের বিকল্প বিবৃতি হলো- প্রত্যেক ক্রিয়া বলেরই একটি সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া বল থাকে। এ বিবৃতি অনুযায়ী একটি প্রশ্ন জাগতে পারে- ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া বল মানে সমান ও দিকে বিপরীত হওয়া সত্ত্বেও একে অপরকে নাকচ করে না কেন? এর কারণ হলো- বলদ্বয় দুটি ভিন্ন বস্তুর ওপর ক্রিয়া করে। প্রকৃতপক্ষে এককভাবে বলদ্বয় কখনোই ক্রিয়া করে না। বলসমূহ জোড়ায় জোড়ায় ক্রিয়া করে।
১৭. গতি এবং বল কীভাবে নিরাপদ ভ্রমণে ভূমিকা পালন করে?
উত্তর: যানবাহনে নিরাপদ ভ্রমণে গতি ও বলের ভূমিকা রয়েছে। গতি অত্যধিক হয়ে গেলে কোনো কারণে থামতে হলে বা গতি কমাতে হলে বিরাট মানের বলের প্রয়োজন হয়, যা ব্রেকিং বল নামে পরিচিত। বিশেষ করে ভারী যানবাহন চলানোর সময় গতি সীমিত রাখার দিকে নজর রাখতে হবে। সড়কগুলোতে বেশিরভাগ দুর্ঘটনা ঘটে থাকে গতি নিয়ন্ত্রণে ব্যর্থতার কারণে।
১৮. ভরবেগ এবং সংঘর্ষ পরস্পর কীভাবে সম্পর্কযুক্ত?
উত্তর: বস্তুর ভর ও বেগের গুণফলকে ভরবেগ বলে, এটি ভেক্টর রাশি। বস্তুর ওপর বল প্রয়োগে এর ভরবেগের পরিবর্তন ঘটে। এই পরিবর্তনের হার প্রযুক্ত বলের মানের সমানুপাতিক। একাধিক বস্তুর মধ্যে সংঘর্ষ ঘটলে এদের প্রত্যেকের ভরবেগের পরিবর্তন ঘটে, তবে মোট ভরবেগ অপরিবর্তিত থাকে। সংঘর্ষের ফলে বস্তুসমূহের মোট গতিশক্তির পরিবর্তন ঘটতে পারে, আবার নাও পারে। যদি মোট গতিশক্তির পরিবর্তন না ঘটে, তবে এরূপ সংঘর্ষকে বলা হয় স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ।
১৯. বিভিন্ন প্রকার ঘর্ষণ এবং ঘর্ষণ বল ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: দুটি অমসৃণ তল একে অপরের সংস্পর্শে থেকে অতিক্রম করলে বা করার চেষ্টা করলে তাদের প্রত্যেকের গতির বিপরীতে যে বল প্রযুক্ত হয় তাকে ঘর্ষণ বল বলে। ঘর্ষণ তিন প্রকার: স্থিতি ঘর্ষণ, গতি বা পিছলানো ঘর্ষণ, আবর্ত ঘর্ষণ। মানের দিক থেকে সবচেয়ে বৃহৎ হলো স্থিতি ঘর্ষণ এবং সবচেয়ে ক্ষুদ্র হলো আবর্ত ঘর্ষণ।
২০. চলন্ত বাসে ব্রেক করে হঠাৎ থামিয়ে দিলে যাত্রীরা পিছনের দিকে হেলে না পড়ে সামনের দিকে ঝুঁকে পড়ে কেন?
উত্তর: বাস চলতে থাকলে এর ভেতরে থাকা যাত্রীরাও বাসের সাথে গতিশীল থাকে। চলন্ত বাসে ব্রেক করে হঠাৎ থামিয়ে দিলে বাসের গতি কমে যায়, কিন্তু গতি জড়তার কারণে যাত্রীদের শরীর বাসের গতির দিকে অর্থাৎ সামনের দিকে গতিশীল থাকতে চায়। এজন্য চলন্ত বাস ব্রেক করে হঠাৎ থামিয়ে দিলে যাত্রীরা পিছনের দিকে হেলে না পড়ে সামনের দিকে ঝুঁকে পড়ে।
২১. বল প্রয়োগ ছাড়াই কোনো বস্তু কীভাবে গতিশীল থাকতে পারে?
উত্তর: নিউটনের গতির প্রথম সূত্রানুযায়ী বল প্রয়োগ ছাড়াই কোনো বস্তু গতিশীল থাকতে পারে। এই সূত্রানুযায়ী একটি বস্তুর ওপর কোনো বাহ্যিক বল কাজ না করলে সেটি স্থির বা গতিশীল থাকবে। অর্থাৎ, বস্তুটি আগে থেকে গতিশীল থাকলে বল প্রয়োগ ছাড়াই এটি গতিশীল থাকতে পারে।
২২. কোনো বস্তুতে ত্বরণ কীভাবে সৃষ্টি হয়?
উত্তর: ত্বরণ সৃষ্টি হওয়ার জন্য বাহ্যিক বলের প্রয়োজন হয়। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র দ্বারা এই বিষয়টি ব্যাখ্যা করা যায়। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী, প্রযুক্ত বল বস্তুর ভরবেগের পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক। ভরবেগের পরিবর্তনের হার বলতে ভর ও ত্বরণের গুণফলকে বোঝায়। এখান থেকে বোঝা যায় যে, বল প্রয়োগে বস্তুর বেগের পরিবর্তন হয় বলে ত্বরণের সৃষ্টি হয়।
২৩. ক্যারাম খেলায় স্ট্রাইক গুটিকে আঘাত করলে গুটি ও স্ট্রাইকের সরণ কেন ভিন্ন হয়?
উত্তর: ক্যারাম খেলায় স্ট্রাইকের ভর, গুটির চেয়ে বেশি হয়। তাই উভয়ের ভরবেগের পরিবর্তন সমান হলেও স্ট্রাইকারের ভর বেশি হওয়ায় এর বেগের পরিবর্তন হয় কম। এজন্য স্ট্রাইকের সরণ, গুটির চেয়ে কম অর্থাৎ ভিন্ন হয়।
২৪. ভূপৃষ্ঠে স্থির অবস্থান থেকে একটি বস্তুর পড়তে যে সময় লাগে চলন্ত লিফটে তার চেয়ে ভিন্ন সময় লাগে। এমনটি কেন ঘটে?
উত্তর: মূলত ত্বরণ থাকার কারণেই চলন্ত লিফটের ক্ষেত্রে ভূপৃষ্ঠে স্থির অবস্থান থেকে পড়ন্ত বস্তুর চেয়ে ভিন্ন সময় লাগে। এক্ষেত্রে দুই ধরনের ঘটনা ঘটতে পারে। সেগুলো হলো—
১) লিফট উপরের দিকে ত্বরণ সহকারে উঠলে বস্তুর কার্যকরী ত্বরণ g′ = (g − a) হয়। অর্থাৎ, কার্যকরী ত্বরণ কমে যাওয়ায় বস্তুর পতনের সময় বেড়ে যায়।
২) লিফট নিচের দিকে ত্বরণ সহকারে নামলে বস্তুর কার্যকরী ত্বরণ g′ = (g + a) হয়। অর্থাৎ, কার্যকরী ত্বরণ বেড়ে যাওয়ায় বস্তুর পতনের সময় বেড়ে যায়।
২৫. বিমানের মতো ডানা না থাকলেও রকেট কীভাবে আকাশে উড়তে পারে?
উত্তর: রকেট বিমানের মতো ডানা না থাকলেও নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে আকাশে উড়তে পারে। রকেটের ইঞ্জিনে জ্বালানি পোড়ানোর ফলে গ্যাস দ্রুত নিচের দিকে বেরিয়ে আসে। এই গ্যাসের ধাক্কা (ক্রিয়া) রকেটকে উপর দিকে ঠেলে (প্রতিক্রিয়া) উড়িয়ে নিয়ে যায়। অর্থাৎ, রকেটের নিচ থেকে বেরিয়ে আসা গ্যাসের কারণে উপরের দিকে প্রযুক্ত বল রকেটকে আকাশে উঠিয়ে নেয়।
প্রিয় শিক্ষার্থীরা, তোমরা এখন চাইলে এই সংক্ষিপ্ত প্রশ্নগুলো ও অতিরিক্ত সংক্ষিপ্ত প্রশ্নগুলোর জন্য PDF কপি সংগ্রহ করতে পারো। নিচের “Answer Sheet” বোতামে ক্লিক করলেই পেয়ে যাবে সম্পূর্ণ সমাধান।
সকল বিষয়ে সমাধান ও সাজেশন পেতে আমাদের YouTube চ্যানেলটি সাবস্ক্রাইব করে বেল বাটনটি প্রেস করে রাখো এবং সকল গাইড ও সাজেশন মোবাইলে পড়তে আমাদের অ্যাপটি ইনস্টল করে নাও। এতে তোমাদের পড়াশোনা হবে আরও সহজ ও মজার!!
Codehorse Learn Free