পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর আকাশের মেঘে এত বেশি আধান জমা হলে যখন তা বাতাসকে আয়নিত করে দ্রুতবেগে মাটিতে নেমে আসে, তখন তাকে বজ্রপাত বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বজ্রপাতের আশঙ্কা দেখা দিলে শলাকায় ধনাত্মক চার্জ আবিষ্ট হয়। সুচালো অগ্রভাগে চার্জ ঘনীভূত হয় বলে সেখানে অত্যন্ত তীব্র তড়িৎ ক্ষেত্র সৃষ্টি হয়। এই ক্ষেত্রের প্রভাবে আশপাশের বাতাস ও জলীয় বাষ্প আয়নিত হয় এবং আয়নগুলো আকাশের দিকে উঠে মেঘের ঋণাত্মক চার্জকে নিষ্ক্রিয় করে দেয়। ফলে বজ্রপাতের আশঙ্কা কমে যায়। এ কারণে শলাকার মাথা সুচালো রাখা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর আলো পৌঁছাতে সময় উপেক্ষণীয় হওয়ায় বিদ্যুৎ চমকানো ও শব্দ শোনার মধ্যবর্তী সময় $t = 9\ \text{s}$ হলো শব্দের চলার সময়। শব্দের বেগ $v = 330\ \text{m/s}$।
   সুতরাং দূরত্ব, $s = vt = 330 \times 9 = 2970\ \text{m} \approx 2.97\ \text{km}$।
   অতএব, বজ্রপাতের স্থান রুবেল থেকে প্রায় $2.97\ \text{km}$ দূরে। (আনুমানিক নিয়ম অনুযায়ী প্রতি $3\ \text{s}$ এ $1\ \text{km}$ ধরলেও প্রায় $3\ \text{km}$ পাওয়া যায়।)

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রথম ভবনটি অধিক নিরাপদ হবে।

   বজ্রপাতের সময় মেঘ থেকে লক্ষ অ্যাম্পিয়ার মাত্রার বিশাল পরিমাণ চার্জ নেমে আসে এবং বাতাসের তাপমাত্রা ২০ থেকে ৩০ হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত হয়ে যায়। উঁচু ভবন সহজেই বজ্রপাতের শিকার হয়।

   প্রথম ভবনে সুচালো শলাকা মোটা সুপরিবাহী তার দিয়ে মাটির গভীরে যুক্ত। বজ্রপাত হলে শলাকা সেই বিশাল চার্জ গ্রহণ করে এবং মোটা তার দিয়ে নিরাপদে ও দ্রুত মাটিতে পাঠিয়ে দেয়। চার্জ ভবনের ভেতর দিয়ে অনিয়ন্ত্রিতভাবে যায় না, তাই ভবন ও ভবনের মানুষ নিরাপদ থাকে। এছাড়া শলাকা সুচালো হওয়ায় আশপাশের বাতাস আয়নিত করে মেঘের চার্জ কমিয়ে বজ্রপাতের আশঙ্কাও কমায়।

   দ্বিতীয় ভবনে শলাকা থাকলেও তারটি মাটি পর্যন্ত যায়নি। তাই শলাকা বজ্রপাতের চার্জ গ্রহণ করলেও তা মাটিতে যাওয়ার নিরাপদ পথ পায় না। ফলে চার্জ ভবনের দেয়াল বা অন্য পথে অনিয়ন্ত্রিতভাবে ছড়িয়ে প্রচণ্ড তাপ ও আগুন সৃষ্টি করতে পারে এবং ভবনের ও মানুষের ক্ষতি হতে পারে।

   সুতরাং, ভূমির সাথে সুসংযুক্ত পরিবাহী তার থাকায় প্রথম ভবনটিই অধিক নিরাপদ।