পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর চৌম্বক ক্ষেত্রে বিদ্যুৎপ্রবাহী তার রাখলে তারটি একটি বল অনুভব করে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বিদ্যুৎপ্রবাহী তারকে ঘিরে একটি বৃত্তাকার চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। এই ক্ষেত্র চুম্বকের উত্তর থেকে দক্ষিণ মেরুতে যাওয়া ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত হয়ে বলরেখাগুলোকে পুনর্বিন্যস্ত করে। তারের এক পাশে বলরেখার ঘনত্ব বেড়ে যায় এবং অপর পাশে কমে যায়। ঘনত্বের এই পার্থক্যের কারণে তারটি কম ঘনত্বের দিকে একটি বল অনুভব করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বিদ্যুৎপ্রবাহের দিক উল্টে দিলে ডানহাতি নিয়ম অনুযায়ী তারকে ঘিরে বৃত্তাকার চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক উল্টে যাবে। তখন চুম্বকের ক্ষেত্রের সাথে এর যুক্ত হওয়ার ধরনও পাল্টে যাবে। আগে তারের নিচে বলরেখার ঘনত্ব বেশি এবং ওপরে কম ছিল, এখন তারের ওপরে বলরেখার ঘনত্ব বেড়ে যাবে এবং নিচে কমে যাবে।

   বলরেখার ঘনত্ব বেশি থাকা দিক তারটিকে ঠেলে কম ঘনত্বের দিকে নিয়ে যায়। তাই এবার তারটি নিচের দিকে ঠেলা খাবে।

   অতএব, বিদ্যুতের দিক উল্টালে তারটি আগের ওপরের দিকের বদলে নিচের দিকে সরে যাবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর পাঠ্যবইয়ের ব্যাখ্যা অনুযায়ী মেহেদীর ব্যাখ্যাটিই সঠিক।

   মেহেদীর ব্যাখ্যার সপক্ষে যুক্তি: তারের ভেতর দিয়ে বিদ্যুৎ যাওয়ার ফলে তারকে ঘিরে বৃত্তাকার চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। এই ক্ষেত্র চুম্বকের উত্তর থেকে দক্ষিণ মেরুতে যাওয়া ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত হয়ে বলরেখাকে পুনর্বিন্যস্ত করে। এর ফলে তারের একপাশে বলরেখার ঘনত্ব বেশি এবং অপর পাশে কম হয়। এ ঘনত্ব-পার্থক্য থেকেই তারের ওপর বল তৈরি হয় এবং তারটি কম ঘনত্বের দিকে অর্থাৎ ওপরে সরে যায়। এই ব্যাখ্যা প্রবাহের দিক উল্টালে তারটি কেন নিচে নামে, সেটিও সঠিকভাবে বোঝাতে পারে।

   শাওনের ব্যাখ্যা ঠিক না হওয়ার কারণ: উত্তর মেরু সরাসরি তারকে টানলে বিদ্যুৎ না থাকলেও তারটি নড়ত। অথচ বিদ্যুৎ ছাড়া তার কোনো বল অনুভব করে না। তাছাড়া প্রবাহের দিক উল্টালে বল কেন বিপরীত হয়, শাওনের ব্যাখ্যায় তার কোনো সুযোগ নেই।

   অতএব, তারের ওপর বলের কারণ প্রবাহজনিত ক্ষেত্র ও চুম্বকের ক্ষেত্রের সম্মিলনে সৃষ্ট বলরেখার ঘনত্বের পার্থক্য। মেহেদীর যুক্তিই সঠিক।