ID#5888 HSC Physics 1st CQ (Sylhet 2024)

(ক) স্থিতিস্থাপকতা কাকে বলে?
বাহ্যিক বল প্রয়োগ করে কোনো বস্তুর আকার বা আয়তন বা উভয়ের পরিবর্তন করার চেষ্টা করলে বস্তুর ভেতর থেকে যে ধর্মের কারণে এই পরিবর্তনকে বাধা দেয় এবং বল অপসারণ করলে বস্তু তার পূর্বের অবস্থা ফিরে পায়, তাকে স্থিতিস্থাপকতা বলে।

(খ) “রাবার এর চেয়ে স্টিল বেশি স্থিতিস্থাপক”- ব্যাখ্যা কর।
স্থিতিস্থাপকতার বৈজ্ঞানিক সংজ্ঞা অনুসারে, কোনো বস্তুর বিকৃতি ঘটাতে যে বস্তুর বাধা দেওয়ার ক্ষমতা যত বেশি, সেটি তত বেশি স্থিতিস্থাপক। একই পরিমাণ বিকৃতি ঘটাতে স্টিলের ওপর রাবারের চেয়ে অনেক বেশি বল বা পীড়ন প্রয়োগ করতে হয়। অর্থাৎ স্টিলের বিকৃতি প্রতিরোধ করার ক্ষমতা রাবারের চেয়ে অনেক বেশি। এছাড়া ইয়ং-এর গুণাঙ্কের মানও স্টিলের ক্ষেত্রে রাবারের তুলনায় অনেক বেশি হওয়ায় স্টিল রাবার অপেক্ষা বেশি স্থিতিস্থাপক।

(গ) P তারের পয়েন্টন অনুপাত নির্ণয় কর।
এখানে,
পার্শ্ববিকৃতি, $lateral\_strain = 0.02$
দৈর্ঘ্য বিকৃতি, $longitudinal\_strain = 5\% = \frac{5}{100} = 0.05$

আমরা জানি, পয়েন্টন অনুপাত, $\sigma = \frac{lateral\_strain}{longitudinal\_strain}$
বা, $\sigma = \frac{0.02}{0.05}$
বা, $\sigma = 0.4$
$\therefore$ P তারের পয়েন্টন অনুপাত ০.৪।

(ঘ) Q ও R তারের মধ্যে কোনটি বেশি স্থিতিস্থাপক? গাণিতিক যুক্তিসহ তোমার মতামত দাও।
কোনো তারের স্থিতিস্থাপকতা তার ইয়ং-এর গুণাঙ্ক ($Y$) এর মানের ওপর নির্ভর করে। যার ইয়ং-এর গুণাঙ্ক বেশি, সেটি বেশি স্থিতিস্থাপক।

এখানে উভয় তারে প্রযুক্ত পীড়ন, $S = 8 \times 10^{12}$ $Nm^{-2}$

Q তারের ক্ষেত্রে:
দৈর্ঘ্য বিকৃতি, $\frac{l_Q}{L_Q} = 2\% = 0.02$
ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, $Y_Q = \frac{S}{\frac{l_Q}{L_Q}} = \frac{8 \times 10^{12}}{0.02}$
$\therefore Y_Q = 4 \times 10^{14}$ $Nm^{-2}$

R তারের ক্ষেত্রে:
দৈর্ঘ্য বিকৃতি, $\frac{l_R}{L_R} = 1\% = 0.01$
ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, $Y_R = \frac{S}{\frac{l_R}{L_R}} = \frac{8 \times 10^{12}}{0.01}$
$\therefore Y_R = 8 \times 10^{14}$ $Nm^{-2}$

গাণিতিক বিশ্লেষণ ও মতামত:
দেখা যাচ্ছে যে, $Y_R > Y_Q$। অর্থাৎ R তারের ইয়ং-এর গুণাঙ্ক Q তারের তুলনায় দ্বিগুণ। যেহেতু R তারের বিকৃতি প্রতিরোধ করার ক্ষমতা বা ইয়ং-এর গুণাঙ্ক বেশি, তাই Q ও R তারের মধ্যে R তারটি বেশি স্থিতিস্থাপক।