পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর যে যন্ত্রের সাহায্যে বাতাসের চাপ পরিমাপ করা হয়, তাকে ব্যারোমিটার বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর স্ট্র মুখে নিয়ে চুমুক না দিলে মুখের ভেতরের বাতাসের চাপ এবং বোতলের তরলের ওপরের বাতাসের চাপ সমান থাকে, তাই কোনো কার্যকর বল থাকে না। চুমুক দিলে মুখের ভেতরে শূন্যতা তৈরি হয়, ফলে সেখানে বাতাসের চাপ কমে যায়। তখন তরলের ওপরের বাতাসের বেশি চাপ তরলকে স্ট্র বেয়ে ওপরে ঠেলে তোলে। তাই কোল্ড ড্রিংকস মুখে চলে আসে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর একই স্থানে বাতাসের চাপ সমান, তাই পারদ স্তম্ভের চাপ = কেরোসিন স্তম্ভের চাপ।

   পারদের ঘনত্ব $\rho_1 = 13.6\,\mathrm{g\,cm^{-3}}$, উচ্চতা $h_1 = 76\,\mathrm{cm}$; কেরোসিনের ঘনত্ব $\rho_2 = 0.8\,\mathrm{g\,cm^{-3}}$, উচ্চতা $h_2 = ?$

   $h_1\rho_1 g = h_2\rho_2 g$

   $\therefore h_2 = \frac{h_1\rho_1}{\rho_2} = \frac{76\times13.6}{0.8} = 1292\,\mathrm{cm} = 12.92\,\mathrm{m}$

   অতএব, কেরোসিন স্তম্ভের উচ্চতা $12.92\,\mathrm{m}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর তরল সর্বোচ্চ যে উচ্চতা পর্যন্ত উঠতে পারে তা বাতাসের চাপ দিয়ে নির্ধারিত হয়। বাতাসের চাপ $P = h\rho g$ এবং কোল্ড ড্রিংকসের ঘনত্ব পানির কাছাকাছি ধরা হলো।

   স্বাভাবিক দিনে: $P = 0.76\times13600\times9.8 = 1.013\times10^{5}\,\mathrm{Pa}$

   তরলের সর্বোচ্চ উচ্চতা $H = \frac{P}{\rho g} = \frac{1.013\times10^{5}}{1000\times9.8} \approx 10.34\,\mathrm{m}$

   যেহেতু $10.34\,\mathrm{m} < 12\,\mathrm{m}$, তাই কোল্ড ড্রিংকস স্ট্রের 10.34 m পর্যন্ত উঠে থেমে যাবে; তানভীর 12 m লম্বা স্ট্র দিয়ে খেতে পারবে না।

   যেদিন পারদ 72 cm: $P' = 0.72\times13600\times9.8 = 9.596\times10^{4}\,\mathrm{Pa}$

   $H' = \frac{9.596\times10^{4}}{1000\times9.8} \approx 9.79\,\mathrm{m}$

   অর্থাৎ ঐ দিন তরল আরও কম, প্রায় 9.79 m পর্যন্ত উঠবে, তাই তখনও 12 m স্ট্র দিয়ে খাওয়া সম্ভব নয়। বাতাসের চাপ কমলে তরলের সর্বোচ্চ উচ্চতাও কমে যায়।