পদার্থ বিজ্ঞান ৭ম অধ্যায় (তরঙ্গ ও শব্দ) সৃজনশীল প্রশ্ন
নবম দশম শ্রেণীর পদার্থ বিজ্ঞান ৭ম অধ্যায় (তরঙ্গ ও শব্দ) এর গুরুত্বপূর্ণ কয়েকটি সৃজনশীল প্রশ্ন ও গাণিতিক সমস্যা উত্তরসহ নিচে দেওয়া হলোঃ
১। সিলেট বোর্ড-২০২০ঃ
দৃশ্যকল্প-১ঃ তরলে পূর্ণ একটি লোহার নল এর দৈর্ঘ্য 550। তরলটিতে ও লোহায় শব্দের বেগ যথাক্রমে 1450m/s 35150m/s
দৃশ্যকল্প- 2ঃ 50cm দৈর্ঘ্যের একটি তারে দৈর্ঘ্য বরাবর বল প্রয়োগ করায় তারটির দৈর্ঘ্য হয় 50.02cm.
(ক) প্রবাহী ঘর্ষণ কাকে বলে?
(খ) কোন কোন ক্ষেত্রে কাজ সংঘটিত হয় না?
(গ) দৃশ্যকল্প-২ এর আলোকে বিকৃতি নির্ণয় কর।
(ঘ) দৃশ্যকল্প-১ এর নলটির কোনো প্রান্তে একবার আঘাত করলে অপর প্রান্তে একাধিকবার শব্দ শোনার কারণ বিশ্লেষণ কর?
পড়তে পারেনঃSSC পদার্থ বিজ্ঞান ৪র্থ অধ্যায় সৃজনশীল প্রশ্ন
(ক)-এর উত্তর:
প্রবাহী ঘর্ষণ: যখন কোন বস্তু তরল বা বায়বীয় পদার্থ এর ভিতর দিয়ে যায় তখন সেটি যে ঘর্ষণ বল অনুভব করে সেটি হচ্ছে প্রবাহী ঘর্ষণ।
প্রবাহী ঘর্ষণ: যখন কোন বস্তু তরল বা বায়বীয় পদার্থ এর ভিতর দিয়ে যায় তখন সেটি যে ঘর্ষণ বল অনুভব করে সেটি হচ্ছে প্রবাহী ঘর্ষণ।
(খ)-এর উত্তর:
বল প্রয়োগ করলে বস্তুর সরণ হয়। এই বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণের উপর কাজ নির্ভরশীল।আমরা জানি, কাজ, W = Fscosθ, বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ শূন্য হলে কাজ সর্বাচ্চ হয় এবং মধ্যবর্তী কোণ 90° হলে কাজ শূন্য হয়।তাই বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ 90° হলে যতই বল প্রয়োগ করা হোক না কেন কোনো কাজ সম্পন্ন হয় না।
বল প্রয়োগ করলে বস্তুর সরণ হয়। এই বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণের উপর কাজ নির্ভরশীল।আমরা জানি, কাজ, W = Fscosθ, বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ শূন্য হলে কাজ সর্বাচ্চ হয় এবং মধ্যবর্তী কোণ 90° হলে কাজ শূন্য হয়।তাই বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ 90° হলে যতই বল প্রয়োগ করা হোক না কেন কোনো কাজ সম্পন্ন হয় না।
(গ)-এর উত্তর:
এখানে,
তারের আদি দৈর্ঘ্য=50 cm
পরিবর্তিত দৈর্ঘ্য=50.02cm
আমরা জানি,
বিকৃতি=(পরিবর্তিত দৈর্ঘ্য – আদি দৈৰ্ঘ্য)÷আদি দৈর্ঘ্য
=(50.02 - 50) ÷ 50
=0.0004
সুতরাং, দৃশ্যকল্প-২ এর আলোকে বিকৃতি 0.0004
(ঘ)-এর উত্তর:
তরলে পূর্ণ লোহার নলটিতে শব্দ পরিবহনের জন্য দুটি মাধ্যমে রয়েছে, যথা: লোহা ও তরল । মাধ্যম দুটি ভিন্ন হওয়ার কারণে তাদের মধ্যে
শব্দের বেগও ভিন্ন হবে। তাই অপর প্রান্তে কেউ কান পাতলে একটি শব্দের জন্য দুইটি শব্দ শুনতে পারবে। এটি গাণিতিক ভাবে নিম্নে বিশ্লেষণ করা হলো।
এখানে,
লোহার নলের দৈর্ঘ্য, d=550m
তরলে শব্দের বেগ, v = 1450m/s
লোহায় শব্দের বেগ, v'=5150m/s
তরল মাধ্যমে শব্দ অপরপ্রান্তে পৌছাতে প্রয়োজনীয় সময়,
t=d/v
=550/1450
=0.38 s
লোহা মাধ্যমে শব্দ অপরপ্রান্তে পৌঁছাতে প্রয়োজনীয় সময়,
t'=d/v'
=550/5150
=0.11 s
সুতরাং, নলটির এক প্রান্তে আঘাত করলে অপর প্রাপ্তে 0.38s এবং 0.11s এ মোট দুইবার শব্দ শোনা যাবে।
পড়তে পারেনঃএসএসসি রসায়ন ১১ অধ্যায় সৃজনশীল প্রশ্ন
দৃশ্যকল্প-১ : একটি স্থানে কোনো শব্দের বেগ 350m/s শব্দটির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.7m।
দৃশ্যকল্প-২ : একটি পানি পূর্ণ লোহার মলের দৈর্ঘ্য 513 m। পানি ও লোহায় শব্দের বেগ যথাক্রমে 1440m/s ও 5130m/s
(ক) প্রতিধ্বনি কাকে বলে?
(ঘ) সুর শলাকার কম্পমান বাহুর গতি একটি স্পন্দন গতি ব্যাখ্যা কর?
(গ) দৃশ্যকল্প-১ এর আলোকে পর্যায়কাল নির্ণয় কর?
(ঘ) দৃশ্যকল্প-২ এর নলটির কোনো প্রান্তে একবার আঘাত করলে অপর প্রান্তে একাধিক বার শব্দ শুনার কারণ বিশ্লেষণ কর?
(ক)-এর উত্তর:
প্রতিধ্বনি: যখন কোন শব্দ মূল শব্দ থেকে আলাদা হয়ে মূল শব্দের পুনরাবৃত্তি করে, তখন ঐ প্রতিফলিত শব্দকে প্রতিধ্বনি বলে।
(খ)-এর উত্তর:
কম্পনশীল সুরশলাকার গতি স্পন্দন গতি। কারণ কম্পনশীল সুরশলাকা তার পর্যায়কালের অর্ধেক সময় কোনো নির্দিষ্ট দিকে এবং বাকি অর্ধেক সময় একই পথে তার বিপরীত দিকে চলে। তাই কম্পনশীল সুরশলাকার গতিকে স্পন্দন গতি বলা হয়।
(গ)-এর উত্তর:
এখানে,
শব্দের বেগ, v = 350m/s
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 0.7m
পর্যায়কাল, T = ?
শব্দের কম্পাঙ্ক f হলে,
পর্যায়কাল, T =1/f
আবার,
v=fλ
বা, 1/f=λ/v
বা, T=λ/v=0.7/350=2×10-3
সুতরাং, দৃশ্যকল্প-১ এর আলোকে শব্দটির পর্যায়কাল 2×10-3।
(ঘ)-এর উত্তর:
তরলে পূর্ণ লোহার নলটিতে শব্দ পরিবহনের জন্য দুটি মাধ্যমে রয়েছে, যথা: লোহা ও তরল । মাধ্যম দুটি ভিন্ন হওয়ার কারণে তাদের মধ্যে শব্দের বেগও ভিন্ন হবে। তাই অপর প্রান্তে কেউ কান পাতলে একটি শব্দের জন্য দুইটি শব্দ শুনতে পারবে। এটি গাণিতিক ভাবে নিম্নে বিশ্লেষণ করা হলো।
এখানে,
লোহার নলের দৈর্ঘ্য, d=513 m
পানিতে শব্দের বেগ, v = 1440 m/s
লোহায় শব্দের বেগ, v'=5130 m/s
তরল মাধ্যমে শব্দ অপরপ্রান্তে পৌছাতে প্রয়োজনীয় সময়,
t=d/v
=513/1440
=0.356 s
লোহা মাধ্যমে শব্দ অপরপ্রান্তে পৌঁছাতে প্রয়োজনীয় সময়,
t'=d/v'
=513/5130
=0.1 s
সুতরাং, নলটির এক প্রান্তে আঘাত করলে অপর প্রাপ্তে 0.356s এবং 0.1 s এ মোট দুইবার শব্দ শোনা যাবে।
৩.দিনাজপুর বোর্ড-২০২২ঃ
এক ব্যক্তি একটি উঁচু দালানের সামনে দাঁড়িয়ে 250 Hz কম্পাংকবিশিষ্ট শব্দ উৎপন্ন
করলো। ঐ দিন বায়ুর তাপমাত্রা ছিল 35° সেলসিয়াস। শব্দ উৎপন্ন হওয়ার স্থান হতে
দালানের দূরত্ব 17.5m.
(ক) তরঙ্গ কাকে বলে?
(খ) বায়ু মাধ্যমে শব্দের বেগের তারতম্য হয় কেন?
(গ) উৎপন্ন শব্দের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য নির্ণয় কর?
(ঘ) ঐ ব্যক্তি প্রতিধ্বনি শুনতে পারবে কি-না গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর?
৪. মাশরুর নদীর এক পাড়ে দাঁড়িয়ে হাত তালি বাজালে নদীর অপর পাড়ে প্রতিফলনের দরুন 2.5s পরে প্রতিধ্বনি শোনা যায়। ঐ সময়ে শব্দের
গতিবেগ ছিল 330m/s
ক. শব্দোত্তর তরঙ্গ কী?
খ. প্রতিধ্বনি বলতে কী বুঝ?
গ. নদীর প্রশস্ততা নির্ণয় কর?
ঘ. উদ্দীপকের ঘটনাকে কাজে লাগিয়ে বাদুড় কিভাবে পথ চলে বিশ্লেষণ কর?
৫.তাপসী একদিন একটি পাহাড় থেকে 17 m দূরে দাঁড়িয়ে পাহাড়ের দিকে চিৎকার করল। কিন্তু কোনো প্রতিধ্বনি শুনতে পেলনা। কিন্তু তাপসীর পিছনে দাড়িয়ে থাকা রাবেয়া 0.15 sec পর প্রতিধ্বনি শুনতে পেল। তাপসীর দাড়িয়ে থাকা স্থানে তাপমাত্রা 35°C।
ক. 20°C তাপমাত্রায় পানিতে শব্দের বেগ কত? ·
খ. বাঁশির শব্দ কী ধরনের তরঙ্গ ব্যাখ্যা কর।
গ. রাবেয়া থেকে পাহাড়ের দূরত্ব কত?
ঘ. তাপসীর কানো প্রতিধ্বনি না শুনতে পারার কারণ গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর?
৬.একটি কারখানায় বিকেল পাঁচটায় ছুটির ঘণ্টা বাজল। ঘণ্টার শব্দ শুনে 200 m দূরে থাকা এক ব্যক্তি তার ঘড়ির সময় ঠিক করল। ঘন্টার শব্দের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য 40 cm এবং শব্দের বেগ ছিল 340 m/s
ক. অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ কাকে বলে?
খ. শব্দ তরঙ্গ সঞ্চালিত হতে জড় মাধ্যমের প্রয়োজন কিন্তু আলোক তরঙ্গ সঞ্চালিত হতে জড় মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না কেন ব্যাখ্যা কর?
গ. উক্ত শব্দের কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর?
ঘ. উক্ত ব্যক্তির ঘড়ির সময় সঠিক হবে কী? গাণিতিক যুক্তিসহ মতামত দাও।
পড়তে পারেনঃ চল তড়িৎ এর গাণিতিক সমস্যা
গাণিতিক সমস্যাবলিঃ
১.রুহান একটি পাহাড় থেকে কিছু দূরে দাড়িয়ে চিৎকার করে অমিতকে ডাকল। ডাকার 1.43s পর সে প্রতিধ্বনি শুনতে পেল। ঐ স্থানে শব্দের
দ্রুতি 349.6m/s । রুহান ও পাহাড়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব নির্ণয় কর?
২.0°C তাপমাত্রার বায়ুতে শব্দের বেগ 330m/s এবং প্রতিধ্বনি শোনার ন্যূনতম সময় 0.1s হলে শ্রোতা ও প্রতিফলকের ন্যূনতম দূরত্ব কত?
৩.15 N/m স্প্রিং ধ্রুবক বিশিষ্ট একটি স্প্রিং এ 10 kg ভরের একটি বস্তু ঝুলালে এর দোলনকাল কত হবে?
৪.রংপুরে মে মাসের 20 তারিখে কোনো এক সময় বায়ুতে শব্দের বেগ ছিল 352 m/s। উক্ত সময়ে বায়ুর তাপমাত্রা কত ছিল?
৫.করিম কোনো কুয়ার মুখে দাঁড়িয়ে প্রতিধ্বনির সাহায্যে কূপের গভীরতা মাপার চেষ্টা করছিল। ঐ দিনের তাপমাত্রা ছিল 25°C।উক্ত কুয়ার গভীরতা 90m হলে করিম কতক্ষণ পর প্রতিধ্বনি শুনতে পেয়েছিল?
পোস্টটি সম্পর্কে আপনার মতামত কমেন্টের মাধ্যমে জানাতে পারেন।
