পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সূর্য থেকে প্রতি সেকেন্ডে নির্গত মোট শক্তির পরিমাণকে সৌর উজ্জ্বল্য বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর মহাকর্ষ বলের প্রভাবে গ্যাসের মেঘ সংকুচিত হলে পরমাণুগুলোর মধ্যকার গড় দূরত্ব কমে যায়, ফলে এদের স্থিতিশক্তি কমে। শক্তির নিত্যতা বজায় রাখার জন্য পরমাণুগুলোর গতিশক্তি বাড়ে এবং এদের মধ্যে সংঘর্ষ বৃদ্ধি পায়। গতিশক্তি ও সংঘর্ষ বৃদ্ধির কারণে গ্যাসপিণ্ডের তাপমাত্রা বাড়তে থাকে। তাপমাত্রা প্রায় $10^7$ K এ পৌঁছালে ফিউশন বিক্রিয়া শুরু হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সৌর উজ্জ্বল্য $L_s = 4\pi R^2 S$। এখানে $R = 1.496 \times 10^{11}\ \text{m}$ এবং $S = 1.38 \times 10^{3}\ \text{W m}^{-2}$। সুতরাং $L_s = 4 \times 3.1416 \times (1.496 \times 10^{11})^2 \times 1.38 \times 10^{3} = 12.566 \times 2.238 \times 10^{22} \times 1.38 \times 10^{3} = 3.88 \times 10^{26}\ \text{W}$। অতএব সূর্যের সৌর উজ্জ্বল্য প্রায় $3.88 \times 10^{26}\ \text{J s}^{-1}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর $E = mc^2$ অনুসারে প্রতি সেকেন্ডে সূর্যের ভরের ক্ষয় $\Delta m = \frac{L_s}{c^2} = \frac{3.88 \times 10^{26}}{9 \times 10^{16}} = 4.31 \times 10^{9}\ \text{kg}$। এক বছরে ($3.15 \times 10^{7}\ \text{s}$) ভরের ক্ষয় $= 4.31 \times 10^{9} \times 3.15 \times 10^{7} = 1.36 \times 10^{17}\ \text{kg}$। 100 কোটি বছরে ($10^{9}$ বছর) ক্ষয় $= 1.36 \times 10^{17} \times 10^{9} = 1.36 \times 10^{26}\ \text{kg}$। সূর্যের ভরের সাপেক্ষে ক্ষয়ের হার $= \frac{1.36 \times 10^{26}}{2 \times 10^{30}} = 6.8 \times 10^{-5}$, অর্থাৎ মাত্র প্রায় 0.0068%। সুতরাং 100 কোটি বছরেও সূর্য তার ভরের অতি নগণ্য অংশ হারাবে, উল্লেখযোগ্য অংশ নয়। তাই শিক্ষার্থীর বক্তব্য সঠিক নয়। এ কারণেই সূর্যের হাইড্রোজেন থেকে কোটি কোটি বছর আলো ও তাপ পাওয়া যাবে।