নবম-দশম শ্রেণীর সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর (২৯ নভেম্বর)

আজকের সৃজনশীল প্রশ্ন (পদার্থবিজ্ঞান)

নিচের উদ্দীপকটি পড়ো ও প্রশ্নগুলোর উত্তর দাওঃ

সোলায়মান যে ফ্যাক্টরিতে কাজ করে সেখানে একটি হাইড্রোলিক প্রেস আছে যার সরু বাহু ও মোটা বাহুর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল হলো যথাক্রমে 10 cm² ও 500 cm² ।একদিন একটি কাজ করতে গিয়ে সোলায়মান তার সর্বোচ্চ শক্তি দিয়ে হাইড্রোলিক প্রেসটির সরু পিস্টনে 100 N বল প্রয়োগ করলো।কিন্তু তার কাজটি করতে দরকার 15000 N বল। এইজন্য সে একটু চিন্তায় পড়ে গেলো।

ক. হাইড্রোলিক প্রেসে কোন সূত্রের ব্যবহারিক প্রয়োগ হয়।
খ. একই চাপ যদি একটি বড় ক্ষেত্রের পরিবর্তে একটি ছোট ক্ষেত্রের উপর প্রয়োগ করা হয় তবে প্রাপ্ত বলের কী রকম তারতম্য হবে?
গ. উদ্দীপকের প্রদত্ত ক্ষেত্রে সোলায়মান হাইড্রোলিক প্রেসটির সাহায্যে কী পরিমাণ বল পাবে?
ঘ. হাইড্রোলিক প্রেসটির গঠনগত যে যে পরিবর্তন এনে সোলায়মান তার সর্বোচ্চ শক্তি দিয়ে কাজটি করতে পারবে, তা সাজিয়ে লিখো।

নমুনা উত্তরঃ

ক. হাইড্রোলিক প্রেসে প্যাসকেলের সূত্রের ব্যবহারিক প্রয়োগ হয়।

খ. আমরা জানি, চাপ = বল/ক্ষেত্রফল      অথবা, বল = চাপ X ক্ষেত্রফল

এইখান থেকে বলা যায়, সমীকরণটির ডান পাশের ‘চাপ’ যদি স্থির রেখে ‘ক্ষেত্রফল’-এর মান কমানো হয়, তবে সমীকরণটির বাম পাশের ‘বল’-এর মানও কমে যাবে। তাই বলা যায়, একই পরিমাণ চাপ যদি একটি বড় ক্ষেত্রের পরিবর্তে একটি ছোট ক্ষেত্রের উপর প্রয়োগ করা হয় তবে প্রাপ্ত বলের মান কমে যাবে।

গ. হাইড্রোলিক প্রেসের নীতি অনুসারে আমরা জানি,

প্রদত্ত উদ্দীপক থেকে পাই,
F₁ = সরু পিস্টনে প্রযুক্ত বল = 100 N
A₁ = সরু বাহুর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল = 10 cm²
A₂ = মোটা বাহুর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল = 500 cm²
F₂ = মোটা পিস্টনের উপর ক্রিয়াশীল উর্ধ্বমুখী বল = ?

তাহলে, আমরা পাই,

সুতরাং, উদ্দীপকের প্রদত্ত ক্ষেত্রে সোলায়মান হাইড্রোলিক প্রেসটির সাহায্যে 5000 N বল পাবে।

ঘ. হাইড্রোলিক প্রেসের নীতি অনুসারে আমরা জানি,

 
প্রদত্ত কাজটি করতে সোলায়মানের পক্ষে সর্বোচ্চ বল দেওয়া সম্ভব 100 N, কিন্তু তার বল লাগবে 15000 N।

অতএব, হাইড্রোলিক প্রেসটির মোটা বাহু ও সরু বাহুর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের অনুপাত 150 হলেই সোলায়মান তার সর্বোচ্চ বল দিয়ে কাজটি করতে পারবে।

উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোলিক প্রেসটির সরু বাহুর ক্ষেত্রফল 10 cm² রেখে মোটা বাহুর ক্ষেত্রফল 1500 cm² করলে তাদের অনুপাত A₂:A₁ = 1500:10  = 150 হবে। তাহলে এইক্ষেত্রে সোলায়মানের পক্ষে তার কাজটি করা সম্ভব।

আবার, হাইড্রোলিক প্রেসটির মোটা বাহুটির ক্ষেত্রফল 750 cm² এবং সরু বাহুটির ক্ষেত্রফল 5 cm² করলেও তাদের ক্ষেত্রফলের অনুপাত A₂:A₁ = 750:5  = 150 হবে। এইক্ষেত্রেও সোলায়মানের পক্ষে তার কাজটি করা সম্ভব।

এইভাবে হাইড্রোলিক প্রেসটির মোটা বাহু ও সরু বাহুর ক্ষেত্রফলের অনুপাত কম বেশি করে বিভিন্ন সন্নিবেশে সোলায়মানের পক্ষে কাজটি করা সম্ভব।

আজকের সৃজনশীল প্রশ্ন (পদার্থবিজ্ঞান)

সোহেলকে তার মা পাশের রুমে একটি চেয়ার নিয়ে যেতে বললো। এর পর পরই সোহেল 4 N বল প্রয়োগে 24 s সময়ে চেয়ারটি নিয়ে গেলো। এতে সরণ হলো 3 m। তার মায়ের কাজ শেষে একই পরিমাণ বল প্রয়োগে সে চেয়ারটিকে আবার আগের জায়গায় নিয়ে আসলো।

ক. কাজ করার সামর্থ্যকে আমরা কী বলি?
খ. কোনো যন্ত্রের শক্তি বেশি হলে তার কি ক্ষমতা বেশি হবে? – ব্যাখ্যা করো।
গ. চেয়ারটি মায়ের কাছে নিয়ে যাওয়ার সময় সোহেলের ক্ষমতা কত ছিল?
ঘ. “দৈনন্দিন জীবনে কাজের যে অর্থ বুঝায় এবং কাজের বৈজ্ঞানিক অর্থ সবসময় এক নয়” - উক্তিটি উপরের উদ্দীপকের আলোকে বিশ্লেষণ করো।

প্রশ্নটির নমুনা উত্তর

প্রিয় শিক্ষার্থীরা তোমরা জানো, জাতীয়ভাবে নেয়া পরীক্ষাগুলোতে সৃজনশীল প্রশ্ন কখনও কমন পড়বেনা। এই ক্ষেত্রে তোমাদের দরকার পর্যাপ্ত অনুশীলন। সুতরাং পরীক্ষায় ভাল করতে হলে, এরকম সৃজনশীল প্রশ্নের সমাধান না দেখে নিজেই উত্তর দেয়ার চেষ্টা করো এবং পরে আমাদের দেয়া উত্তরের প্রেক্ষিতে নিজের উত্তরটি যাচাই করো।

মতামত জানাতে এখানে ক্লিক করো।