পদার্থ বিজ্ঞান • ভৌত রাশি এবং তাদের পরিমাপ

পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

ফাতেমা গতিবিদ্যার দুটি সমীকরণ খাতায় লিখল: (i) v=u+atv = u + at (ii) s=ut+12ats = ut + \frac{1}{2}at। এখানে uu আদিবেগ, vv শেষ বেগ, aa ত্বরণ, tt সময় এবং ss সরণ। সে আরও লিখল, বল F=maF = ma এবং বল প্রয়োগে বলের দিকে ss দূরত্ব সরণ হলে কাজ W=F×sW = F \times s।

  1. ক)

    বলের মাত্রা কী?

    (1)
  2. খ)

    ত্বরণের মাত্রা LT−2LT^{-2} হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের তথ্য থেকে কাজের মাত্রা নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    মাত্রা সমীকরণের সাহায্যে ফাতেমার লেখা (i) ও (ii) সমীকরণ দুটির কোনটি মাত্রার দিক থেকে সঠিক এবং কোনটি ভুল তা যাচাই কর এবং ভুল সমীকরণটি কীভাবে সংশোধন করা যায় তা লেখ।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর বলের মাত্রা [F]=MLT−2[F] = MLT^{-2}।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর ত্বরণ হলো সময়ের সাথে বেগের পরিবর্তনের হার, অর্থাৎ ত্বরণ = বেগ/সময়। বেগ আবার সময়ের সাথে অবস্থানের পরিবর্তনের হার, অর্থাৎ বেগ = দূরত্ব/সময়, তাই বেগের মাত্রা LT−1LT^{-1}। সুতরাং ত্বরণের মাত্রা = LT−1T=LT−2\frac{LT^{-1}}{T} = LT^{-2}।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর কাজ, W=F×sW = F \times s
    বলের মাত্রা, [F]=[ma]=M×LT−2=MLT−2[F] = [ma] = M \times LT^{-2} = MLT^{-2}
    সরণের মাত্রা, [s]=L[s] = L
    অতএব, কাজের মাত্রা, [W]=[F][s]=MLT−2×L=ML2T−2[W] = [F][s] = MLT^{-2} \times L = ML^{2}T^{-2}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোনো সমীকরণ সঠিক হতে হলে তার দুই পক্ষের প্রতিটি পদের মাত্রা একই হতে হবে।
    সমীকরণ (i): v=u+atv = u + at
    বাম পক্ষ: [v]=LT−1[v] = LT^{-1}
    ডান পক্ষে: [u]=LT−1[u] = LT^{-1} এবং [at]=LT−2×T=LT−1[at] = LT^{-2} \times T = LT^{-1}
    সব পদের মাত্রা একই, তাই (i) মাত্রার দিক থেকে সঠিক।
    সমীকরণ (ii): s=ut+12ats = ut + \frac{1}{2}at
    বাম পক্ষ: [s]=L[s] = L
    ডান পক্ষে: [ut]=LT−1×T=L[ut] = LT^{-1} \times T = L, কিন্তু [at]=LT−2×T=LT−1[at] = LT^{-2} \times T = LT^{-1}
    পদগুলোর মাত্রা ভিন্ন এবং LT−1≠LLT^{-1} \neq L, তাই (ii) মাত্রার দিক থেকে ভুল।
    সংশোধন: atat-এর পরিবর্তে at2at^{2} লিখলে [at2]=LT−2×T2=L[at^{2}] = LT^{-2} \times T^{2} = L হয় এবং সব পদের মাত্রা LL হয়। অতএব সঠিক সমীকরণ s=ut+12at2s = ut + \frac{1}{2}at^{2}।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও