পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা

মূল ধারণা ও সূত্রাবলী

# ধারণা সংক্ষিপ্ত ব্যাখ্যা
1 নিউটনের প্রথম সূত্র বাহ্যিক বল প্রয়োগ না করা পর্যন্ত কোনো বস্তু স্থির বা সমবেগে চলতে থাকে (F=0 হলে a=0)
2 নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র F = ma; বল = ভর × ত্বরণ (1N = 1kg × 1m/s²)
3 ভরবেগ p = mv; ভর ও বেগের গুণফল, বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থায় সংরক্ষিত
4 কার্য-শক্তি উপপাদ্য W = F × d × cosθ; সম্পাদিত কার্য = বল × সরণ × কোণের কোসাইন
5 গতিশক্তি KE = ½mv²; গতির জন্য শক্তি, জুল এককে পরিমাপ করা হয়
6 বিভব শক্তি PE = mgh; অবস্থানের জন্য শক্তি, উচ্চতা ও অভিকর্ষজ ত্বরণের উপর নির্ভর করে (g=9.8m/s²)
7 ক্ষমতা P = W/t = F×v; কার্য করার হার, 1 ওয়াট = 1 জুল/সেকেন্ড

১০টি অনুশীলন বহুনির্বাচনি প্রশ্ন

Q1. একটি 1000 kg ট্রেন কোচ 10 m/s বেগে চলছে। এর ভরবেগ কত? A) 100 kg·m/s B) 1000 kg·m/s C) 10,000 kg·m/s D) 10 kg·m/s

উত্তর: C) 10,000 kg·m/s

সমাধান: ভরবেগ p = mv প্রদত্ত: m = 1000 kg, v = 10 m/s p = 1000 × 10 = 10,000 kg·m/s

শর্টকাট: সরাসরি ভর ও বেগ গুণ করুন

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - ভরবেগের হিসাব

Q2. একজন রেলওয়ে কুলি 20 kg ব্যাগ 2 মিটার উল্লম্বভাবে তোলে। কত কার্য সম্পন্ন হয়? (g=10 m/s²) A) 40 J B) 400 J C) 200 J D) 4 J

উত্তর: B) 400 J

সমাধান: কার্য W = mgh প্রদত্ত: m = 20 kg, h = 2 m, g = 10 m/s² W = 20 × 10 × 2 = 400 J

শর্টকাট: W = ওজন × উচ্চতা = (20×10) × 2

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - অভিকর্ষের বিরুদ্ধে কার্য

Q3. একটি ট্রেন 0 থেকে 20 m/s বেগে 10 সেকেন্ডে ত্বরিত হয়। ত্বরণ নির্ণয় করুন। A) 2 m/s² B) 0.5 m/s² C) 200 m/s² D) 5 m/s²

উত্তর: A) 2 m/s²

সমাধান: a = (v-u)/t প্রদত্ত: u = 0, v = 20 m/s, t = 10 s a = (20-0)/10 = 2 m/s²

শর্টকাট: ত্বরণ = বেগের পরিবর্তন ÷ সময়

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - মৌলিক গতিবিদ্যা

Q4. একটি 500 kg রেলওয়ে কার্ট 5 m/s বেগে চলতে চলতে 25 মিটারে থামে। ব্রেকিং বল নির্ণয় করুন। A) 250 N B) 500 N C) 125 N D) 50 N

উত্তর: A) 250 N

সমাধান: v² = u² + 2as ব্যবহার করে 0 = 5² + 2a(25) -25 = 50a, সুতরাং a = -0.5 m/s² F = ma = 500 × 0.5 = 250 N (পরিমাণ)

শর্টকাট: প্রথমে মন্দন নির্ণয় করুন, তারপর ভর দিয়ে গুণ করুন

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - বল ও মন্দন

Q5. একটি 2000 kg ইঞ্জিন 4000 N বল প্রয়োগ করে। এর ত্বরণ নির্ণয় করুন। A) 2 m/s² B) 0.5 m/s² C) 8 m/s² D) 20 m/s²

উত্তর: A) 2 m/s²

সমাধান: F = ma, সুতরাং a = F/m প্রদত্ত: F = 4000 N, m = 2000 kg a = 4000/2000 = 2 m/s²

শর্টকাট: ত্বরণ = বল ÷ ভর

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র

Q6. একটি ট্রেনের গতিশক্তি 10 m/s বেগে 50,000 J। এর ভর নির্ণয় করুন। A) 500 kg B) 1000 kg C) 250 kg D) 200 kg

উত্তর: B) 1000 kg

সমাধান: KE = ½mv², সুতরাং m = 2KE/v² প্রদত্ত: KE = 50,000 J, v = 10 m/s m = 2×50,000/100 = 1000 kg

শর্টকাট: m = 2KE ÷ v²

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - গতিশক্তির হিসাব

Q7. দুটি 1000 kg রেলওয়ে বাফার কাপলিংয়ের সময় 0.1 m সংকুচিত হয়। প্রাথমিক বেগ 2 m/s হলে গড় বল নির্ণয় করুন। A) 20,000 N B) 10,000 N C) 40,000 N D) 2000 N

উত্তর: A) 20,000 N

সমাধান: KE = ½mv² = 0.5×1000×4 = 2000 J সম্পাদিত কার্য = বল × দূরত্ব 2000 = F × 0.1, সুতরাং F = 20,000 N

শর্টকাট: KE কে কার্যে রূপান্তর করুন, তারপর দূরত্ব দিয়ে ভাগ করুন

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - কার্য-শক্তি নীতি

Q8. একটি 1000 kg ট্রেন 2000 N ঘর্ষণের বিরুদ্ধে 1:100 ঢাল বেয়ে উপরের দিকে সমবেগে চলছে। প্রয়োজনীয় মোট বল নির্ণয় করুন। (g=10 m/s²) A) 3000 N B) 1200 N C) 3000 N D) 12000 N

উত্তর: C) 3000 N

সমাধান: ঢাল বল = mg × sinθ ≈ mg × (1/100) = 1000×10×0.01 = 1000 N মোট বল = ঢাল বল + ঘর্ষণ = 1000 + 2000 = 3000 N

শর্টকাট: ছোট ঢালের জন্য, ঢাল বল ≈ ওজন × গ্রেডিয়েন্ট

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - আনত তলের উপর বল

Q9. একটি 2000 kg রেলওয়ে ওয়াগন 5 m/s বেগে চলতে চলতে স্থির 3000 kg ওয়াগনের সাথে কাপল করে। চূড়ান্ত বেগ নির্ণয় করুন। A) 2 m/s B) 3 m/s C) 1.5 m/s D) 4 m/s

উত্তর: A) 2 m/s

সমাধান: ভরবেগ সংরক্ষণ: m₁v₁ = (m₁+m₂)v 2000×5 = (2000+3000)v 10,000 = 5000v, সুতরাং v = 2 m/s

শর্টকাট: চূড়ান্ত বেগ = (m₁×v₁) ÷ (মোট ভর)

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - ভরবেগের সংরক্ষণ

Q10. একটি ট্রেন ইঞ্জিন (5000 kg) 4টি কোচ (প্রতিটি 2000 kg) কে 2 m/s² ত্বরণে টানে। ইঞ্জিন ও প্রথম কোচের মধ্যবর্তী কাপলিংয়ে টান নির্ণয় করুন। A) 16,000 N B) 8000 N C) 24,000 N D) 12,000 N

উত্তর: A) 16,000 N

সমাধান: টান 4টি কোচকে টানে: T = m×a কোচগুলির মোট ভর = 4×2000 = 8000 kg T = 8000 × 2 = 16,000 N

শর্টকাট: টান = টানা ভর × ত্বরণ

ধারণা: পদার্থবিদ্যা বলবিদ্যা - সংযুক্ত ব্যবস্থায় টান

৫টি পূর্ববর্তী বছরের প্রশ্ন

PYQ 1. একটি 1000 kg গাড়ি এবং 2000 kg ট্রাকের ভরবেগ সমান। গাড়ির বেগ 20 m/s হলে, ট্রাকের বেগ নির্ণয় করুন। [RRB NTPC 2021 CBT-1]

উত্তর: 10 m/s

সমাধান: ভরবেগ সংরক্ষণ: m₁v₁ = m₂v₂ 1000×20 = 2000×v₂ v₂ = 20,000/2000 = 10 m/s

পরীক্ষার টিপ: যখন ভরবেগ সমান, ভারী বস্তু ধীরে চলে

PYQ 2. 50 kg ব্যক্তিকে 3 m উচ্চতায় তোলার জন্য কত কার্য করতে হবে? (g=10 m/s²) [RRB Group D 2022]

উত্তর: 1500 J

সমাধান: W = mgh = 50×10×3 = 1500 J

পরীক্ষার টিপ: রেলওয়ে পরীক্ষার জন্য g=10 m/s² মনে রাখুন

PYQ 3. একটি ট্রেন 72 km/h থেকে 36 km/h বেগে 10 সেকেন্ডে কমায়। মন্দন নির্ণয় করুন। [RRB ALP 2018]

উত্তর: 1 m/s²

সমাধান: রূপান্তর: 72 km/h = 20 m/s, 36 km/h = 10 m/s a = (v-u)/t = (10-20)/10 = -1 m/s² মন্দন = 1 m/s²

পরীক্ষার টিপ: প্রথমে km/h কে m/s তে রূপান্তর করুন: 5/18 দিয়ে গুণ করুন

PYQ 4. 1000 kg জল 10 m উচ্চতায় 5 সেকেন্ডে তোলার জন্য পাম্পের ক্ষমতা কত? (g=10 m/s²) [RRB JE 2019]

উত্তর: 20,000 W

সমাধান: কার্য = mgh = 1000×10×10 = 100,000 J ক্ষমতা = কার্য/সময় = 100,000/5 = 20,000 W

পরীক্ষার টিপ: ক্ষমতা = (ওজন × উচ্চতা) ÷ সময়

PYQ 5. একটি 10 g বুলেট 400 m/s বেগে ছোঁড়া হয়ে 2 kg কাঠের ব্লকে আটকে যায়। ব্লকের বেগ নির্ণয় করুন। [RPF SI 2019]

উত্তর: 2 m/s

সমাধান: m₁v₁ = (m₁+m₂)v 0.01×400 = (0.01+2)×v 4 = 2.01v ≈ 2 m/s

পরীক্ষার টিপ: গ্রামকে kg তে রূপান্তর করুন, ছোট বুলেটের ভরের জন্য আসন্ন মান নিন

দ্রুত কৌশল ও শর্টকাট

পরিস্থিতি শর্টকাট উদাহরণ
km/h থেকে m/s রূপান্তর 5/18 দিয়ে গুণ করুন 72 km/h = 72×5/18 = 20 m/s
থামার দূরত্ব নির্ণয় v²/2a (যখন চূড়ান্ত v=0) 20 m/s বেগে 2 m/s² মন্দনে: দূরত্ব = 400/4 = 100 m
ক্ষমতা হিসাব P = (mgh)/t 100 kg 5 m 10 s এ তোলা: P = (100×10×5)/10 = 500 W
ভরবেগ সংরক্ষণ m₁v₁ = m₂v₂ 1000 kg 10 m/s = 2000 kg 5 m/s
ট্রেনে টান T = m_behind × a 3টি কোচ (6000 kg) 2 m/s² ত্বরণে টানা: T = 6000×2 = 12,000 N

এড়াতে সাধারণ ভুলসমূহ

ভুল ছাত্ররা কেন করে সঠিক পদ্ধতি
একক রূপান্তর ভুলে যাওয়া সমস্যাগুলি দ্রুত সমাধান করা সর্বদা km/h কে m/s তে, প্রয়োজন হলে kg কে g তে রূপান্তর করুন
ভরবেগে দিক উপেক্ষা করা সব বেগকে ধনাত্মক ধরা চিহ্ন প্রথা বিবেচনা করুন: ডান/উপরের জন্য ধনাত্মক, বাম/নিচের জন্য ঋণাত্মক
ভর ও ওজনের মধ্যে বিভ্রান্তি বলের জন্য kg ব্যবহার করা ওজন = mg (নিউটনে), ভর kg তে
কার্যের জন্য ভুল সূত্র ব্যবহার সর্বদা W = F×s ধরা বল সরণের সমান্তরাল না হলে W = Fs cosθ ব্যবহার করুন
হিসাবে g ভুলে যাওয়া g=1 ধরে নেওয়া অভিকর্ষজ সমস্যার জন্য সর্বদা g=9.8 বা 10 m/s² ব্যবহার করুন

দ্রুত পুনরাবৃত্তি ফ্ল্যাশকার্ড

সামনের দিক (প্রশ্ন/পরিভাষা) পিছনের দিক (উত্তর)
নিউটনের প্রথম সূত্র জড়তা: F=0 ⇒ a=0
বলের একক নিউটন (N) = kg·m/s²
গতিশক্তির সূত্র KE = ½mv²
বিভব শক্তির সূত্র PE = mgh
ক্ষমতার একক ওয়াট = জুল/সেকেন্ড
ভরবেগের একক kg·m/s
সংরক্ষণ সূত্র মোট ভরবেগ স্থির থাকে
কার্য-শক্তি উপপাদ্য সম্পাদিত কার্য = গতিশক্তির পরিবর্তন
1 km/h m/s তে 5/18 m/s
g এর মান 9.8 m/s² (রেলওয়ে পরীক্ষার জন্য 10 ব্যবহার করুন)

বিষয় সংযোগ

  • সরাসরি সংযোগ: গতিবিদ্যা গতি, সময় ও দূরত্বের সমস্যার সাথে যুক্ত; শক্তি ধারণা বিদ্যুৎ (ক্ষমতা হিসাব) তে দেখা যায়
  • সম্মিলিত প্রশ্ন: বলবিদ্যা + ত্রিকোণমিতি (আনত তল); বলবিদ্যা + শতকরা (দক্ষতা হিসাব)
  • ভিত্তি: ঘর্ষণ বোঝা ব্রেক ব্যবস্থায় সাহায্য করে; নিরাপত্তা ব্যবস্থায় সংঘর্ষের সমস্যার জন্য ভরবেগ ধারণা অপরিহার্য