Facebook Pixel

রাতুল ও প্রীতম 18 বছর বয়সী দুই জমজ ভাই। রাতুল 200 rm~m দৈর্ঘ্যের এবং আলোর দ্রুতির 90% দ্রুতিতে গতিশীল একটি মহাশূন্যযানে চড়ে মহাকাশ ভ্রমণে যায়। যাওয়ার সময় রাতুল তার ভাই প্রীতমকে বলে “যখন তোমার বয়স 40 বছর হবে তখন আমি 25 বছরের কম বয়সী হিসেবে পৃথিবীতে ফিরে আসব।” ক. জড় প্রসঙ্গ কাঠামো কী? খ. কোন বস্তু আলোর বেগের চেয়ে বেশি বেগে চলতে পারে না— ব্যাখ্যা করো। গ. পৃথিবীর সাপেক্ষে মহাশূন্যযানটির দৈর্ঘ্য নির্ণয় করো। ঘ. উদ্দীপকের রাতুলের বক্তব্যের সত্যতা যাচাই করো।

বিষয়: পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র | অধ্যায়: অধ্যায়-০৮ঃ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সূচনা

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) যে সকল প্রসঙ্গ কাঠামোতে নিউটনের গতির প্রথম সূত্রটি কার্যকর থাকে, অর্থাৎ কোনো বস্তুর ওপর বাহ্যিক বল প্রয়োগ না করলে স্থির বস্তু স্থির থাকে এবং গতিশীল বস্তু সুষম দ্রুতিতে সরলরেখায় চলতে থাকে, তাকে জড় প্রসঙ্গ কাঠামো বলে। (খ) ভরের আপেক্ষিকতা অনুযায়ী, কোনো বস্তুর গতিশীল ভর m এবং স্থির ভর m_0 এর সম্পর্ক হলো: beginaligned m &= m_0/sqrt1 - fracv^2c^2 endaligned এখানে v হলো বস্তুর বেগ এবং c হলো আলোর বেগ। যদি কোনো বস্তুর বেগ আলোর বেগের সমান (v=c) হয়, তবে হরের মান শূন্য হয়ে যায়, ফলে বস্তুর ভর অসীম হয়ে পড়ে। অসীম ভরবিশিষ্ট কোনো বস্তুকে ত্বরান্বিত করা অসম্ভব। তাই স্থির ভরসম্পন্ন কোনো বস্তু আলোর বেগে চলতে পারে না। (গ) এখানে, মহাশূন্যযানের স্থির দৈর্ঘ্য L_0 = 200 text m, বেগ v = 0.9c। পৃথিবীর সাপেক্ষে গতিশীল দৈর্ঘ্য L হলে: beginaligned L &= L_0 sqrt1 - v^2/c^2 &= 200 sqrt1 - (0.9)^2 &= 200 sqrt1 - 0.81 &= 200 sqrt0.19 &= 200 × 0.43589 ≈ 87.18 text m endaligned সুতরাং, পৃথিবীর সাপেক্ষে মহাশূন্যযানটির দৈর্ঘ্য 87.18 text m। (ঘ) প্রীতমের সাপেক্ষে রাতুলের ভ্রমণকাল t = 40 - 18 = 22 বছর। মহাশূন্যযানের সাপেক্ষে রাতুলের প্রকৃত সময় t_0 হলে: beginaligned t_0 &= t sqrt1 - v^2/c^2 &= 22 sqrt1 - (0.9)^2 &= 22 × 0.43589 ≈ 9.59 text t endaligned ভ্রমণ শেষে রাতুলের বয়স হবে 18 + 9.59 = 27.59 বছর। যেহেতু 27.59 > 25, তাই রাতুলের বক্তব্যটি সত্য নয়।

প্ল্যাটফর্ম: প্রশ্নাবলী (https://proshnaboli.com)

Written

রাতুল ও প্রীতম $18$ বছর বয়সী দুই জমজ ভাই। রাতুল $200 \rm{~m}$ দৈর্ঘ্যের এবং আলোর দ্রুতির $90\%$ দ্রুতিতে গতিশীল একটি মহাশূন্যযানে চড়ে মহাকাশ ভ্রমণে যায়। যাওয়ার সময় রাতুল তার ভাই প্রীতমকে বলে “যখন তোমার বয়স $40$ বছর হবে তখন আমি $25$ বছরের কম বয়সী হিসেবে পৃথিবীতে ফিরে আসব।”

ক. জড় প্রসঙ্গ কাঠামো কী?

খ. কোন বস্তু আলোর বেগের চেয়ে বেশি বেগে চলতে পারে না— ব্যাখ্যা করো।

গ. পৃথিবীর সাপেক্ষে মহাশূন্যযানটির দৈর্ঘ্য নির্ণয় করো।

ঘ. উদ্দীপকের রাতুলের বক্তব্যের সত্যতা যাচাই করো।

আনলিমিটেড প্র্যাকটিস করতে চান?

প্রশ্নাবলীতে আছে ২ লাখ+ প্রশ্ন। এইচএসসি এবং এডমিশন পরীক্ষার উত্তরসহ চ্যাপ্টারভিত্তিক প্রশ্ন ব্যাংক, অধ্যায় ও বিষয়ভিত্তিক মক টেস্ট এবং লাইভ লিডারবোর্ড।

পরীক্ষা দিতে অ্যাকাউন্ট খুলুন

সম্পর্কিত প্রশ্নসমূহ

0.2500 mathrm~nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এক্স-রশ্মি কোনো লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত হেনে 60^circ কোণে বিক্ষিপ্ত হলো। যেখানে ইলেকট্রনের নি...

0.2500nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এক্স-রশ্মি কোনো লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত হেনে 60° কোণে বিক্ষিপ্ত হলো। ইলেকট্রনের নিশ্চল ভর 9.1 times 1...

0.6 c গতিতে চলমান একটি রকেটে 0.5 kg ভরের এক মিটার লম্বা একটি তামার দণ্ড রাখা আছে। স্থির অবস্থায় তামার ঘনত্ব 8960 mathrm...

0.6C বেগে গতিশীল একটি রকেটের চলমান দৈর্ঘ্য এর নিশ্চল দৈর্ঘ্যের —

1 a.m.u = ?

1 eV সমান কত জুল?

1 gm ভরকে সম্পূর্ণরূপে শক্তিতে রূপান্তরিত করলে শক্তির মোট পরিমাণ কত জুল হবে?

1 rmm লম্বা একটি ধাতব বস্তুর ঘনত্ব পৃথিবীর পৃষ্ঠে 1.8 times 10^4 mathrm~kg mathrm~m^-3। বস্তুটিকে একটি বিশেষ যন্ত্রের মা...

1 পারমাণবিক ভর একক text(amu) = কত?

10 kV বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করলে স্থির অবস্থা থেকে একটি ইলেকট্রন যে চূড়ান্ত বেগ প্রাপ্ত হ বে তার মান নির্ণয় কর।

যেকোনো প্রকার ভুলভ্রান্তি বা রিপোর্ট করার জন্য অ্যাকাউন্ট খুলে প্রশ্নের রিপোর্ট বাটনে ক্লিক করুন। আমাদের এডিশনাল টিম তা দ্রুত সংশোধন করবে।