পদার্থ বিজ্ঞান • গতি

পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

নবম শ্রেণির ছাত্রী নীলা রাস্তার পাশে একটি লাইট পোস্ট থেকে আরেকটি লাইট পোস্ট পর্যন্ত হেঁটে 160 পদক্ষেপে দূরত্বটি অতিক্রম করল। সে রুলার দিয়ে মেপে নিজের এক পদক্ষেপের দৈর্ঘ্য 0.5 m0.5\ \mathrm{m} ধরেছিল। এরপর সে 'এক হাজার এক, এক হাজার দুই...' গুনে সময় মেপে দেখল, একটি রিকশা পোস্ট দুটির মাঝের দূরত্ব 16 s এ এবং একটি টেম্পো 8 s এ অতিক্রম করল। পরে সে দশ পদক্ষেপে আসলে 5.4 m5.4\ \mathrm{m} পথ অতিক্রম করে বুঝতে পারল তার পদক্ষেপ মাপায় ভুল ছিল।

  1. ক)

    গড় দ্রুতি কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    'এক হাজার এক, এক হাজার দুই' গুনে সময় মাপার পদ্ধতিটি ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    নীলার প্রথম মাপ অনুযায়ী রিকশাটির গড় দ্রুতি নির্ণয় করো।

    (3)
  4. ঘ)

    পদক্ষেপ মাপার ভুলের কারণে নীলার নির্ণীত রিকশা ও টেম্পোর দ্রুতিতে শতকরা কত ভুল ছিল? টেম্পোটির প্রকৃত দ্রুতি km/h\mathrm{km/h} এককে নির্ণয় করে বিশ্লেষণ করো।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোনো বস্তুর মোট অতিক্রান্ত দূরত্বকে মোট সময় দিয়ে ভাগ করলে যে মান পাওয়া যায়, তাকে গড় দ্রুতি বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর হাতে ঘড়ি না থাকলে সময় মাপার জন্য এই পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। স্বাভাবিক দ্রুততায় 'এক হাজার এক' উচ্চারণ করতে মোটামুটি এক সেকেন্ড সময় লাগে। যানটি প্রথম স্থির বস্তু অতিক্রম করার সাথে সাথে গোনা শুরু করা হয় এবং দ্বিতীয় বস্তু অতিক্রম করার সাথে সাথে থামানো হয়। যত পর্যন্ত গোনা হয়েছে, তত সেকেন্ড সময় লেগেছে বলে ধরা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর নীলার হিসাবে পোস্ট দুটির দূরত্ব, L=160×0.5=80 mL = 160 \times 0.5 = 80\ \mathrm{m}
    সময় t=16 st = 16\ \mathrm{s}
    গড় দ্রুতি =Lt=8016=5 m/s= \frac{L}{t} = \frac{80}{16} = 5\ \mathrm{m/s}
    অতএব, রিকশাটির গড় দ্রুতি 5 m/s5\ \mathrm{m/s} বা 18 km/h18\ \mathrm{km/h}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রকৃত এক পদক্ষেপ =5.410=0.54 m= \frac{5.4}{10} = 0.54\ \mathrm{m}
    পোস্ট দুটির প্রকৃত দূরত্ব, L′=160×0.54=86.4 mL' = 160 \times 0.54 = 86.4\ \mathrm{m}

    রিকশার প্রকৃত দ্রুতি =86.416=5.4 m/s= \frac{86.4}{16} = 5.4\ \mathrm{m/s}; নীলার নির্ণীত দ্রুতি 5 m/s5\ \mathrm{m/s}।
    শতকরা ভুল =5.4−55.4×100%=0.45.4×100%≈7.4%= \frac{5.4 - 5}{5.4} \times 100\% = \frac{0.4}{5.4} \times 100\% \approx 7.4\%

    টেম্পোর নির্ণীত দ্রুতি =808=10 m/s= \frac{80}{8} = 10\ \mathrm{m/s}, প্রকৃত দ্রুতি =86.48=10.8 m/s= \frac{86.4}{8} = 10.8\ \mathrm{m/s}।
    শতকরা ভুল =10.8−1010.8×100%≈7.4%= \frac{10.8 - 10}{10.8} \times 100\% \approx 7.4\%

    টেম্পোর প্রকৃত দ্রুতি =10.8×36001000=38.88 km/h= 10.8 \times \frac{3600}{1000} = 38.88\ \mathrm{km/h}।

    উভয় যানের ক্ষেত্রেই দূরত্ব একই ভুলভাবে মাপা হয়েছে বলে দ্রুতিতে শতকরা ভুলও সমান, প্রায় 7.4%7.4\%। এতে দুটি যানের দ্রুতির অনুপাত ঠিক থাকলেও মান কম এসেছে। ফলে সঠিক দ্রুতির জন্য পদক্ষেপ মাপা নির্ভুল হওয়া জরুরি; দশ পদক্ষেপ মেপে গড় নিলে ভুল কমে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও