পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর কাজ করার হারকে ক্ষমতা বলে। অর্থাৎ একক সময়ে যে পরিমাণ কাজ করা হয়, তাই ক্ষমতা।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর ওয়াট হলো ক্ষমতার একক। যদি প্রতি সেকেন্ডে 1 জুল কাজ করা হয় বা শক্তির রূপান্তর ঘটে, তাহলে ক্ষমতা 1 ওয়াট। তাই 100 W এর বাতি জ্বালানোর অর্থ হলো বাতিটিতে প্রতি সেকেন্ডে 100 J বৈদ্যুতিক শক্তি আলো ও তাপশক্তিতে রূপান্তরিত হচ্ছে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর উঠার উচ্চতা, $h = 4 \times 3 = 12\ \mathrm{m}$
   রাফির কাজ, $W = mgh = 50 \times 9.8 \times 12 = 5880\ \mathrm{J}$
   সময়, $t = 30\ \mathrm{s}$
   ক্ষমতা, $P = \frac{W}{t} = \frac{5880}{30} = 196\ \mathrm{W}$
   অতএব, রাফির ক্ষমতা $196\ \mathrm{W}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বাবার কাজ, $W_2 = 70 \times 9.8 \times 12 = 8232\ \mathrm{J}$
   রাফির কাজ, $W_1 = 5880\ \mathrm{J}$
   অতএব বাবা বেশি কাজ করেছেন, কারণ তার ভর বেশি।

   বাবার ক্ষমতা, $P_2 = \frac{8232}{45} = 182.93\ \mathrm{W}$
   রাফির ক্ষমতা, $P_1 = 196\ \mathrm{W}$
   অর্থাৎ $P_1 > P_2$। সুতরাং বাবা বেশি কাজ করলেও রাফির ক্ষমতা বেশি, কারণ ক্ষমতা কাজ করার হার; রাফি কম কাজ অনেক কম সময়ে করেছে।

   বাবাকে রাফির সমান ক্ষমতায় উঠতে হলে সময় $t$ হলে,
   $\frac{8232}{t} = 196$
   বা, $t = \frac{8232}{196} = 42\ \mathrm{s}$
   অতএব, বাবাকে 42 s এ উঠতে হবে, অর্থাৎ বর্তমানের চেয়ে 3 s কম সময়ে।