নবম শ্রেণীর ভৌতবিজ্ঞান অধ্যায় 5 : শক্তির ক্রিয়া কার্য - ক্ষমতা - শক্তি - এর অনুশীলনের প্রশ্ন উত্তর।
নবম শ্রেণী ভৌতবিজ্ঞান অধ্যায় 5 অনুশীলনীর প্রশ্ন উত্তর
1. সঠিক উত্তরটি নির্বাচন কর ( MCQ)
1.1. SI পদ্ধতিতে কার্যের পরম একক –
(a) জুল (b) আর্গ (c) গ্রাম-সেন্টিমিটার (d) ওয়াট
উত্তর: (a) জুল।
1.2. এক জুলের মান –
(a) 10⁹ আর্গ (b) 10⁵ আর্গ (c) 10⁷ আর্গ (d) 10¹⁰ আর্গ
উত্তর: (c) 10⁷ আর্গ।
3. বলের বিরুদ্ধে কার্যের উদাহরণ হল –
(a) সিড়ি দিয়ে উপরে ওঠা
(b) সিড়ি দিয়ে নীচে নামা
(c) সমতল ভূমিতে হাঁটা
(d) কোনো বস্তুকে উপর থেকে নীচে ফেলে দেওয়া
উত্তর: (a) সিড়ি দিয়ে উপরে ওঠা।
4. কোনো বস্তুকে ভূপৃষ্ঠ থেকে উঁচু স্থানে নিয়ে গেলে ওর স্থিতিশক্তি
(a) কমে (b) বাড়ে (c) একই থাকে (d) কোনোটিই নয়
উত্তর: (b) বাড়ে।
5. SI পদ্ধতিতে শক্তির একক
(a) জুল (b) আর্গ (c) ওয়াট (d) নিউটন
উত্তর: (a) জুল।
6. m ভরবিশিষ্ট কোনো বস্তুর গতিশক্তি E ও ভরবেগ হলে
(a) ρ = √(2mE) (b) ρ = √(3mE)
(c) ρ = √(mE) (d) ρ = √(2m/E)
উত্তর: (a) ρ = √(2mE)
2. শূন্যস্থান পূরণ করো: [প্রতিটি প্রশ্নের মান-1]
1. কার্য করার হারকে ____ বলে।
উত্তর: ক্ষমতা।
2. ক্ষমতার ব্যবহারিক একক ____ ।
উত্তর: ওয়াট।
3. স্থিতিশক্তি = ভর × ____ × উচ্চতা।
উত্তর: অভিকর্ষজ ত্বরণ।
4. CGS পদ্ধতিতে ক্ষমতার পরম একক ____ ।
উত্তর: আর্গ / সেকেন্ড।
5. কার্য করার সামর্থ্যকে ____ বলে।
উত্তর: শক্তি।
6. স্থির ভরের কোনো বস্তুর ____ বাড়লে গতিশক্তি বাড়ে।
উত্তর: বেগ।
3. সত্য না মিথ্যা লেখো: [প্রতিটি প্রশ্নের মান-1]
1. CGS পদ্ধতিতে কার্যের একক আর্গ।
উত্তর: সত্য।
2. 1HP = 746 watt
উত্তর: সত্য।
3. ভূপৃষ্ঠ থেকে কোনো বস্তুকে ওপরের দিকে ছুড়ে দিলে সর্বোচ্চ অবস্থানে গতিশক্তি শূন্য হয়।
উত্তর: সত্য।
4. এক ব্যক্তি সুটকেস হাতে নিয়ে অনুভূমিক রাস্তায় হাঁটলে ওর কার্য শূন্য হয়।
উত্তর: সত্য।
5. ক্ষমতার ব্যবহারিক একক ওয়াট।
উত্তর: সত্য।
6. মহাবিশ্বের মোট যান্ত্রিক শক্তির পরিমাণ সংরক্ষিত।
উত্তর: সত্য।
4. অতি-সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্নাবলি: [প্রতিটি প্রশ্নের মান-1]
1. কার্য কী ধরনের রাশি?
উত্তর: স্কেলার রাশি।
2. প্রযুক্ত বলের অভিমুখ এবং বলের প্রয়োগবিন্দুর সরণের অভিমুখ পরস্পর লম্ব হলে কৃতকার্যের পরিমাণ কত হয়?
উত্তর: শূন্য।
3. CGS পদ্ধতিতে কার্যের পরম একক কী?
উত্তর: আর্গ।
4. কার্যের ব্যবহারিক একক কী?
উত্তর: জুল।
5. কার্য করার হারকে কী বলে?
উত্তর: ক্ষমতা।
6. ক্ষমতার ব্যবহারিক একক কী?
উত্তর: ওয়াট।
7. কোনো বস্তুর কার্য করার সামর্থ্যকে কী বলে?
উত্তর: শক্তি।
৪. শক্তি কী ধরনের রাশি?
উত্তর: স্কেলার রাশি।
9. স্থিতিশক্তি পরিমাপের সূত্র কী?
উত্তর: স্থিতিশক্তি = ভর × অভিকর্ষজ ত্বরণ × উচ্চতা
অর্থাৎ, $E_p = mgh$
10. গতিশক্তি পরিমাপের সূত্র কী?
উত্তর: গতিশক্তি = $\frac{1}{2}$× ভর × বেগ²
অর্থাৎ, $E_k = \frac {1}{2} mv^2$
11. বলের প্রয়োগ বিন্দুর সরণ না হলেও কি কার্য সম্পাদিত হওয়া সম্ভব?
উত্তর: না, সম্ভব নয়।
12. বাম স্তম্ভ ও ডান স্তম্ভ মেলাও
| বাম স্তম্ভ | ডান স্তম্ভ |
|---|---|
| 1 অশ্ব ক্ষমতা | 746 ওয়াট |
| SI পদ্ধতিতে কার্যের পরম একক | জুল |
| 1 জুল | 10⁷ আর্গ |
| ক্ষমতার একক হল | জুল সেকেন্ড ^-1 |
উত্তর:
| বাম স্তম্ভ | ডান স্তম্ভ |
|---|---|
| 1 অশ্ব ক্ষমতা | 746 ওয়াট |
| SI পদ্ধতিতে কার্যের পরম একক | জুল |
| 1 জুল | 10⁷ আর্গ |
| ক্ষমতার একক হল | জুল সেকেন্ড ^-1 |
5. সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্নাবলি: [প্রতিটি প্রশ্নের মান-2]
1. কার্য কাকে বলে?
উত্তর: কোনো বস্তুর উপর প্রযুক্ত বল এবং ওই বলের প্রয়োগ বিন্দুর সরণ এর গুণফলকেই কার্য বলে।
2. কার্য পরিমাপ করা হয় কীভাবে?
উত্তর: কার্য পরিমাপ করা হয় বল এবং সরণের গুণফল হিসাবে।
W = d × F cos θ [ এখানে , d হলো সরণ এবং F cos θ হলো সরণের অভিমুখে বলের উপাংশ ]
3. CGS পদ্ধতিতে কার্যের পরম এককের সংজ্ঞা লেখো।
উত্তর: CGS পদ্ধতিতে কার্যের পরম একক হল আর্গ।
আর্গ : 1 ডাইন বল প্রয়োগ করে যদি বলের প্রয়োগ বিন্দুর সরণ 1 সেন্টিমিটার হয়, তাহলে সেই পরিমাণ কৃতকার্যকে 1 আর্গ বলে।
4. SI পদ্ধতিতে কার্যের পরম এককের সংজ্ঞা লেখো।
উত্তর: SI পদ্ধতিতে কার্যের পরম একক হল জুল।
জুল: 1 নিউটন বল প্রয়োগ করে যদি বলের প্রয়োগ বিন্দুর সরণ 1 মিটার হয়, তাহলে সেই পরিমাণ কৃতকার্যকে 1 জুল বলে।
5. 1 গ্রাম-সেমি বলতে কী বোঝো?
উত্তর: 1 গ্রাম - সেন্টিমিটার বলতে বোঝায় এক গ্রাম ভরের কোন বস্তুকে এক সেন্টিমিটার সরানোতে যে পরিমাণ কাজ হয়।
6. SI পদ্ধতিতে কার্যের অভিকর্ষীয় এককের সংজ্ঞা দাও।
উত্তর: SI পদ্ধতিতে কার্যের অভিকর্ষীয় একক হল কিলোগ্রাম - মিটার।
কিলোগ্রাম-মিটার : 1 কিলোগ্রাম ভরের কোন বস্তুকে অভিকর্ষের বিরুদ্ধে 1 মিটার উপরে তুলতে যে পরিমাণ কার্য করা হয় তাকে এক কিলোগ্রাম-মিটার বলে।
7. ক্ষমতা কাকে বলে?
উত্তর: কার্য করার হারকে ক্ষমতা বলে।
৪. ওয়াটের সংজ্ঞা দাও।
উত্তর: এক সেকেন্ডে এক জুল কার্য করার ক্ষমতাকে ১ ওয়াট বলে।
9. কার্যহীন বল কাকে বলে?
উত্তর: যে বল বস্তুর গতির অভিমুখে লম্বভাবে ক্রিয়া করায় কোন কার্য করে না, সেই বল কে কার্যহীন বল বলে।
10. একটি কার্যহীন বলের উদাহরণ দাও।
উত্তর: পৃথিবীর অভিকেন্দ্র বল।
11. এক ব্যক্তি নদীর স্রোতের বিরুদ্ধে সাঁতার কাটছে, কিন্তু তীরের সাপেক্ষে স্থির রয়েছে। এখানে কার্য হয়েছে কি না বুঝিয়ে বলো।
উত্তর: না, কারণ তীরের সাপেক্ষে তার কোন সরণ হয়নি । তাই কার্য হয়নি।
12. জুল ও আর্গের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করো।
উত্তর:
আমরা জানি,
- 1 নিউটন (N) = 10^5 ডাইন (dyn)
- 1 মিটার (m) = 100 সেন্টিমিটার (cm)
জুল থেকে আর্গে রূপান্তর:
1 জুল = 1 নিউটন × 1 মিটার
= (10^5 ডাইন) × (100 সেন্টিমিটার)
= 10^5 × 10^2 ডাইন-সেন্টিমিটার
= 10^7 ডাইন-সেন্টিমিটার
যেহেতু 1 ডাইন-সেন্টিমিটার = 1 আর্গ,
তাই:1 জুল = 10^7 আর্গ
13. ক্ষমতা কাকে বলে?
উত্তর: কার্য করার হারকে ক্ষমতা বলে।
14. কার্য ও ক্ষমতার সম্পর্ক লেখো।
উত্তর: ক্ষমতা = ( কার্য ÷ সময় )
15. অশ্বক্ষমতা কাকে বলে?
উত্তর: 1 সেকেন্ডে 550 ফুট-পাউন্ড কার্য করার ক্ষমতাকে 1 হর্সপাওয়ার বা 1 অশ্বক্ষমতা বলে।
16. শক্তি কাকে বলে? শক্তি কীভাবে পরিমাপ করা হয়?
উত্তর: কার্য করার সামর্থকেই শক্তি বলে।
◽ কোন বস্তু যে পরিমাণ কার্য করতে পারে তা দিয়ে বস্তুটির শক্তির পরিমাপ করা হয়।
17. অভিকর্ষীয় স্থিতিশক্তি পরিমাপ করা হয় কীভাবে?
উত্তর: $E_p = mgh$
অর্থাৎ কোন বস্তুর অভিকর্ষীয় স্থিতিশক্তি পরিমাপ করার জন্য ঐ বস্তুর ভর, ঐ বস্তুর উচ্চতা ও অভিকর্ষজ ত্বরণের গুণফল বের করা হয়।
18. স্থিতিস্থাপক স্থিতিশক্তির একটি উদাহরণ দাও।
উত্তর: বাঁকানো অবস্থায় ধনুকের মধ্যেকার শক্তি, স্প্রিং কে সংকুচিত করলে তার মধ্যে জমা হওয়া শক্তি।
19. স্থিতিশক্তির গতিশক্তিতে রূপান্তরের একটি উদাহরণ দাও।
উত্তর: ঘড়িতে দম দিলে ঘড়ির স্প্রিংটি সংকুচিত হয়ে তার মধ্যে স্থিতিশক্তি সঞ্চিত হয়। স্প্রিংটি স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসার সময় ঘড়ির কাঁটাকে ঘোরায়। এতে গতিশক্তি উৎপন্ন হয়।
20. গতিশক্তির স্থিতিশক্তিতে রূপান্তরের একটি উদাহরণ দাও।
উত্তর: কোন বস্তুকে উপরে ছুড়ে দিলে সর্বোচ্চ অবস্থানে গিয়ে সম্পূর্ণ গতিশক্তি সম্পূর্ণ স্থিতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
21. বস্তুতে বল প্রয়োগ হলেও কী কী অবস্থায় কার্য হয় না?
উত্তর: বস্তুতে বল প্রয়োগ হলেও দুটি ক্ষেত্রে কার্য হয় না। যথা:
- বস্তুর সরণ না হলে।
- বলের অভিমুখ ও সরণের অভিমুখ পরস্পর লম্ব হলে।
6. ব্যাখ্যামূলক সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্নাবলি: [প্রতিটি প্রশ্নের মান-3]
1. প্রমাণ করো যে, অবাধে পতনশীল বস্তুর যান্ত্রিক শক্তি সর্বদা স্থির থাকে।
উত্তর একটি অবাধে পতনশীল বস্তুর উপর অভিকর্ষজ বল কাজ করে। উচ্চতার পরিবর্তনের সাথে সাথে এর গতিশক্তি ও স্থিতিশক্তির পরিমাণ পরিবর্তিত হয়। যান্ত্রিক শক্তি (স্থিতিশক্তি + গতিশক্তি) স্থির থাকে কারণ কোনো বাহ্যিক বল কাজ করে না। প্রমাণ: শুরুতে, মোট শক্তি = স্থিতিশক্তি (mgh) + গতিশক্তি (0) পরে, মোট শক্তি = স্থিতিশক্তি (mgh’) + গতিশক্তি (½ mv²) যেখানে h' + ½ v² = h, অর্থাৎ মোট শক্তি স্থির থাকে।
2. একটি বস্তুর ওপর 4 নিউটন বল প্রয়োগ করায় বস্তুটির সরণ হয় 25 সেন্টিমিটার। কৃতকার্যের পরিমাণ কত? [Ans. 1J]
উত্তর: আমরা জানি, কৃতকার্য (W) = F × d
কৃতকার্য = 4 N × 0.25 m = 1 J
3. 60 ওয়াট ক্ষমতাসম্পন্ন একটি যন্ত্র 1 মিনিটে কী পরিমাণ কার্য করে? [Ans. 3600 J]
উত্তর: আমরা জানি কার্য (W)= P × t
কার্য (W) = 60 W × 60 s = 3600 J
4. 100 গ্রাম ভরের একটি বস্তুকে ভূপৃষ্ঠ থেকে 1 মিটার ওপরে তুলে স্থির অবস্থায় রাখা হল। বস্তুটিতে স্থিতিশক্তির পরিমাণ কত? [Ans. 0.98 J]
উত্তর: $E_p = mgh$
$E_p= 0.1 kg × 9.8 m/s² × 1 m$
$E_p = 0.98 J$
5. একটি 100 ওয়াট বাল্ব 30 মিনিট ধরে জ্বললে কী পরিমাণ কার্য করবে? [Ans. 180000 J]
উত্তর: আমরা জানি, W
বা, W= P × t
বা, W = 100 W × 30 × 60 s
বা, W = 180000 J