চাপ আৰু প্লাৱিতা

A. চমু প্রশ্নঃ

১। হেঁচা আৰু চাপৰ মাজত পাৰ্থক্য কি?

উত্তৰঃ কোনো পৃষ্ঠৰ ওপৰত লম্বভাৱে ক্ৰিয়া কৰা বলকে হেঁচা বোলে। আনহাতে, একক ক্ষেত্ৰফলৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা হেঁচাকে চাপ বোলে। চাপৰ সূত্ৰ হ'ল: চাপ = বল/ক্ষেত্ৰফল।

২। চাপ কাক বোলে? ই বল আৰু ক্ষেত্রফলৰ ওপৰত কেনেদৰে নিৰ্ভৰ কৰে?

উত্তৰঃ কোনো পৃষ্ঠৰ প্ৰতি একক ক্ষেত্ৰফলত ক্ৰিয়া কৰা বলক চাপ বোলা হয়। চাপ বলৰ সৈতে পোনপটীয়া সমানুপাতিক আৰু ক্ষেত্রফলৰ ব্যস্তানুপাতিক। অৰ্থাৎ ক্ষেত্ৰফল যিমানে বেছি, চাপ সিমানে কম আৰু ক্ষেত্ৰফল যিমানে কম, চাপ সিমানে বেছি।

৩। ছুৰী বা কটাৰী এখন কিয় ধাৰ দিয়া হয় আৰু গজাল এটাৰ এফালে কিয় জোঙা কৰা হয়?

উত্তৰঃ বলৰ মান একে থকা অৱস্থাত ক্ষেত্রফলৰ পৰিমাণ যিমানেই সৰু হয়, চাপৰ মান সিমানেই ডাঙৰ হয়। গজালৰ জোঙা মূৰটোৰ ক্ষেত্রফল ভোটা মূৰটোতকৈ যথেষ্ট কম। ছুৰী বা কটাৰী এখনৰ চোকা ফালটো ধাৰ দিয়াৰ ফলত ইয়াৰ ক্ষেত্রফল ভোটা ফালতকৈ যথেষ্ট কম হয়। গতিকে একেটা বলেই অধিক চাপ সৃষ্টি কৰি গজালৰ জোঙা মূৰটো কাঠত সহজে সুমুৱাই দিব পাৰি। সেইদৰে, ছুৰী বা কটাৰীৰ ধাৰ দিয়া ফালটোত একেটা বলেই প্রয়োগ কৰি অধিক চাপ সৃষ্টি কৰি শাক-পাচলি কাটিবলৈ সহজ হয়।

৪। নৈ বা সাগৰৰ পাৰ বান্ধিলে বান্ধটো ওপৰৰ পৰা তললৈ কিয় ডাঠকৈ নিৰ্মাণ কৰা হয়?

উত্তৰঃ জুলীয়া পদাৰ্থৰ চাপ গভীৰতাৰ সৈতে বৃদ্ধি পায়। গভীৰতা যিমানেই বাঢ়ে, চাপো সিমানেই বাঢ়ে। গভীৰতাৰ লগে লগে জুলীয়া পদাৰ্থৰ অভ্যন্তৰত চাপ বৃদ্ধি পোৱা বাবে নৈ বা সাগৰত বান্ধ বান্ধিলে সাধাৰণতে ওপৰৰ পৰা তললৈ বান্ধটো ডাঠকৈ নিৰ্মাণ কৰা হয়। এনে বান্ধে গভীৰতাৰ লগে লগে বৃদ্ধি পোৱা চাপ, বিশেষকৈ পাৰ্শ্বীয় চাপ প্ৰতিৰোধ কৰিব পাৰে।

৫। বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কাক বোলে?

উত্তৰঃ পৃথিৱীৰ চাৰিওফালে প্ৰায় ১০০০ কি.মি. দূৰত্বলৈ আগুৰি থকা গেছীয় আৱৰণটোক বায়ুমণ্ডল বোলা হয়। এই বায়ুয়ে প্ৰয়োগ কৰা চাপকে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বোলে।

৬। উচ্চতা বৃদ্ধিৰ লগে লগে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কিয় কমি যায়?

উত্তৰঃ বায়ুমণ্ডলৰ বায়ুৰ চাপ আৰু ঘনত্ব পৃথিৱী পৃষ্ঠত আটাইতকৈ বেছি। যিমানে ওপৰলৈ যোৱা যায়, বায়ুৰ ঘনত্ব কমি যায়। বায়ুৰ ঘনত্ব কমাৰ বাবে বায়ুমণ্ডলীয় চাপো কমি যায়।

৭। ষ্ট্ৰ নলিকাৰে আমি কেনেকৈ চৰবত খাব পাৰোঁ?

উত্তৰঃ ষ্ট্ৰ নলিকাৰে আমি ডাব নাৰিকলৰ ভিতৰৰ পৰা ডাবৰ পানী খাবলৈ বা বটলৰ পৰা চৰবত খাবলৈ ব্যৱহাৰ কৰোঁ। যেতিয়া ষ্ট্ৰৰে চৰবত টানি লওঁ, ষ্ট্ৰৰ ভিতৰৰ বায়ুৰ চাপ কমি যায়। ফলত বায়ুমণ্ডলীয় চাপে চৰবতক ষ্ট্ৰৰ ভিতৰলৈ ঠেলি দিয়ে আৰু আমি সহজে চৰবত খাব পাৰোঁ।

৮। আর্কিমিডিছৰ সূত্ৰটো লিখা।

উত্তৰঃ আর্কিমিডিছৰ সূত্ৰটো হ'ল - কোনো বস্তু কোনো তৰল পদাৰ্থত আংশিকভাৱে বা সম্পূৰ্ণৰূপে ডুবালে ইয়াৰ ওপৰত প্ৰয়োগ হোৱা উৰ্ধমুখী প্লাৱন বল বস্তুৱে অপসাৰিত কৰা তৰলৰ ওজনৰ সমান।

৯। বৰফ পানীত ওপঙে কিয়?

উত্তৰঃ উষ্ণতাৰ সৈতে পানীৰ আয়তনৰ এক বিশেষ সম্পৰ্ক আছে। ৪°C উষ্ণতাত পানীৰ আয়তন সৰ্বনিম্ন হয়। ০°C উষ্ণতাত পানীখিনি গোট মাৰি বৰফ হ'লে এই উষ্ণতাত বৰফৰ আয়তন একে ভৰৰ পানীৰ আয়তনতকৈ সামান্য বেছি হয়। ফলত বৰফৰ ঘনত্ব পানীতকৈ কম হয়। কম ঘনত্বৰ বস্তু বেছি ঘনত্বৰ তৰলত ওপঙে। সেই কাৰণে বৰফ পানীত ওপঙে।

১০। ওপঙনৰ চৰ্তকেইটা লিখা।

উত্তৰঃ ওপঙনৰ চৰ্তকেইটা হ'ল -
(ক) বস্তুটোৰ ওজন যদি ই অপসাৰিত কৰা তৰলৰ ওজনতকৈ কম হয়, তেন্তে বস্তুটো তৰলত ওপঙি থাকিব আৰু আংশিকভাৱে নিমজ্জিত হ'ব।
(খ) বস্তুটোৰ ওজন যদি ই অপসাৰিত কৰা তৰলৰ ওজনৰ সমান হয়, তেন্তে বস্তুটো সম্পূৰ্ণৰূপে নিমজ্জিত হৈ তৰলৰ যিকোনো ঠাইত সাম্য অৱস্থাত থাকিব।
(গ) বস্তুটোৰ ওজন যদি ই অপসাৰিত কৰা তৰলৰ ওজনতকৈ বেছি হয়, তেন্তে বস্তুটো তৰলত ডুব যাব।

B. কাৰণ দৰ্শোৱা -

ক) লো এডোখৰ পানীত ডুব যায় কিন্তু লোৰে নিৰ্মিত প্ৰকাণ্ড জাহাজ এখন পানীত ওপঙি থাকে কিয়?

উত্তৰঃ লো এডোখৰ পানীত ডুব যায় কাৰণ লোৰ ওজন ই অপসাৰিত কৰা পানীৰ ওজনতকৈ বেছি। আনহাতে লোৰে নিৰ্মিত প্ৰকাণ্ড জাহাজ এখন পানীত ওপঙি থাকে, কাৰণ জাহাজখন ফোঁপোলা হোৱাৰ বাবে ইয়াৰ গড় ঘনত্ব পানীতকৈ কম হয় আৰু জাহাজখনৰ ওজন ই অপসাৰিত কৰা পানীৰ ওজনতকৈ কম হয়।

খ) ডুবৰু জাহাজ এখনে পানীত কেনেকৈ ওপঙি থাকিব পাৰে আৰু ডুব মাৰিবও পাৰে?

উত্তৰঃ ডুবৰু জাহাজৰ ভিতৰত ব্যালাষ্ট টেংক থাকে। যেতিয়া টেংকবোৰত বায়ু থাকে, তেতিয়া জাহাজখনৰ গড় ঘনত্ব পানীতকৈ কম হয় আৰু ই ওপঙি থাকে। যেতিয়া টেংকবোৰত পানী সুমুৱাই দিয়া হয়, তেতিয়া জাহাজখনৰ গড় ঘনত্ব বাঢ়ি যায় আৰু ই ডুব মাৰে। আকৌ পানী উলিয়াই দি জাহাজখন ওপঙাব পাৰি।

গ) হাইড্ৰজেন (উদজান) গেছ ভৰোৱা বেলুন এটা কিয় ওপৰলৈ উৰি যায়?

উত্তৰঃ হাইড্ৰজেন গেছ বায়ুতকৈ বহু পাতল। সেইবাবে, হাইড্ৰজেন ভৰোৱা বেলুনটোৰ গড় ঘনত্ব বায়ুৰ ঘনত্বতকৈ কম হয়। ফলত বায়ুয়ে বেলুনটোৰ ওপৰত উৰ্ধমুখী প্লাৱন বল প্ৰয়োগ কৰে আৰু বেলুনটো ওপৰলৈ উৰি যায়।

C. খালী ঠাই পূৰ কৰক:

• (ক) চাপ, বল আৰু ক্ষেত্রফল দুয়োটাৰে ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।
• (খ) চাপৰ S.I. একক হ'ল পাস্কেল।
• (গ) চাপ কম কৰিবৰ বাবে পকীঘৰৰ ভূমিভাগ বহল কৰা হয়।
• (ঘ) হেঁচাৰ প্ৰভাৱকে চাপ বোলে।
• (ঙ) জুলীয়া পদাৰ্থৰ চাপক তিনি ভাগত ভগাব পাৰি - নিম্নমুখী চাপ, পাৰ্শ্বীয় চাপ আৰু উৰ্ধমুখী চাপ।

D. উত্তৰ দিয়া:

ক) হেঁচাৰ প্ৰভাৱক কি ভৌতিক ৰাশিৰ দ্বাৰা প্ৰকাশ কৰা হয়?

উত্তৰঃ হেঁচাৰ প্ৰভাৱক চাপ নামৰ ভৌতিক ৰাশিৰ দ্বাৰা প্ৰকাশ কৰা হয়।

খ) চাপৰ S.I. একক কি?

উত্তৰঃ চাপৰ S.I. একক হ'ল পাস্কেল।

গ) একক ক্ষেত্রফলৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা হেঁচাক কি বোলে?

উত্তৰঃ একক ক্ষেত্রফলৰ ওপৰত ক্ৰিয়া কৰা হেঁচাক চাপ বোলে।

ঘ) জুলীয়া পদাৰ্থ আৰু বাষ্পীয় পদাৰ্থক একেলগে কি পদাৰ্থ বোলে?

উত্তৰঃ জুলীয়া পদাৰ্থ আৰু বাষ্পীয় পদাৰ্থক একেলগে তৰল পদাৰ্থ বোলে।

ঙ) জুলীয়া পদাৰ্থৰ চাপক কি কি তিনি ভাগত ভগাব পাৰি?

উত্তৰঃ জুলীয়া পদাৰ্থৰ চাপক নিম্নমুখী চাপ, পাৰ্শ্বীয় চাপ আৰু উৰ্ধমুখী চাপ এই তিনি ভাগত ভগাব পাৰি।

চ) তৰল পদাৰ্থৰ মাজেৰে চাপৰ সঞ্চালনৰ পাস্কেলৰ সূত্ৰটো লিখা।

উত্তৰঃ পাস্কেলৰ সূত্ৰটো হ'ল - আবদ্ধ জুলীয়া পদাৰ্থৰ কোনো অংশত চাপ প্ৰয়োগ কৰিলে সেই চাপ সমানভাৱে জুলীয়া পদাৰ্থটোৰ মাজেৰে সকলো দিশতে সঞ্চালিত হয়।

E. দীঘল প্রশ্ন (Long Answer)

ক) "আবদ্ধ জুলীয়া পদাৰ্থৰ ভিতৰত চাপ সকলো দিশতে সমানে সঞ্চালিত হয়" - এটা পৰীক্ষাৰ সহায়ত প্ৰমাণ কৰা।

উত্তৰঃ ইয়াৰ বাবে ৰবৰৰ বল এটালৈ বেজীৰে ফুটা কৰি বলটোত পানী সুমুৱাই লোৱা হ'ল। বলটোৰ ফুটাটো আঙুলিৰে চেপি ধৰি বলটো পানীত জুবুৰিয়াই ধৰি চেপাটো এৰি দিয়াত বলটোত কিছু পানী সোমায়। এইদৰে কেইবাৰমান কৰাৰ পিছত বলটো পানীৰে প্ৰায় পূৰ্ণ হয়। তাৰ পিছত ডাঙৰ ফুটাটো আঙুলিৰে বন্ধ কৰি এটা বেজীৰে বলটোৰ চাৰিওফালে কেবাটাও বিন্ধা কৰা হ'ল। ফুটাটো বন্ধ ৰাখি বলটো আঙুলিৰে জোৰেৰে চেপি দিয়া হ'ল। আঙুলিৰ চাপ বলটোৰ ওপৰত প্ৰয়োগ হয়। বিন্ধাবোৰেৰে পানী সকলো দিশতে সমানে ওলাই আহে। গতিকে পৰীক্ষাটোৰ দ্বাৰা প্ৰমাণ হয় যে আবদ্ধ জুলীয়া পদাৰ্থৰ ভিতৰত চাপ সকলো দিশতে সমানে সঞ্চালিত হয়।

খ) ভূপৃষ্ঠৰ ওপৰত বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কাক বোলে? শোষক এটা মসৃণ পৃষ্ঠত হেঁচা মাৰি ধৰিলে পৃষ্ঠখনত লাগি ধৰে কিয়?

উত্তৰঃ পৃথিৱীৰ চাৰিওফালে প্ৰায় ১০০০ কি.মি. দূৰত্বলৈ আগুৰি থকা গেছীয় আৱৰণটোক বায়ুমণ্ডল বোলা হয়। এই বায়ুয়ে প্ৰয়োগ কৰা চাপকে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বোলে। শোষক এটা মসৃণ পৃষ্ঠত হেঁচা মাৰি ধৰিলে পৃষ্ঠখনত লাগি ধৰে, কাৰণ যেতিয়া শোষকটো হেঁচা মাৰি ধৰা হয়, তেতিয়া ইয়াৰ ভিতৰৰ অধিকাংশ বায়ু ওলাই যায়। শোষকটোৰ ভিতৰত বায়ুৰ চাপ কমি যায়। ফলত বাহিৰৰ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে শোষকটো পৃষ্ঠত লিপিত খাই ধৰে। শোষকটো এৰুৱাবলৈ হ'লে বায়ুমণ্ডলীয় চাপক পৰাভূত কৰিব পৰাকৈ বল প্রয়োগ কৰিব লাগে।

গ) আর্কিমিডিছৰ সূত্ৰটো লিখা আৰু এটা পৰীক্ষাৰ দ্বাৰা প্ৰমাণ কৰা।

উত্তৰঃ আর্কিমিডিছৰ সূত্ৰটো হ'ল - কোনো বস্তু কোনো তৰল পদাৰ্থত আংশিকভাৱে বা সম্পূৰ্ণৰূপে ডুবালে ইয়াৰ ওপৰত প্ৰয়োগ হোৱা উৰ্ধমুখী প্লাৱন বল বস্তুৱে অপসাৰিত কৰা তৰলৰ ওজনৰ সমান।
পৰীক্ষা: এটা স্প্ৰিং ব্যালেন্স লৈ তাৰ সহায়ত এটা শিলৰ টুকুৰা বান্ধি বায়ুত ওজন কৰা হ'ল। ধৰা হ'ল ওজন W1। এতিয়া শিলটো সম্পূৰ্ণৰূপে পানীত ডুবাই তাৰ ওজন W2 কৰা হ'ল। দেখা গ'ল যে W2 < W1। অৰ্থাৎ পানীত শিলটোৰ ওজন কমি গ'ল। এতিয়া শিলটোৱে অপসাৰিত কৰা পানী সংগ্ৰহ কৰি তাৰ ওজন W3 কৰা হ'ল। দেখা গ'ল যে W1 - W2 = W3। অৰ্থাৎ শিলটোৰ ওপৰত প্ৰয়োগ হোৱা প্লাৱন বল শিলটোৱে অপসাৰিত কৰা পানীৰ ওজনৰ সমান। এই পৰীক্ষাৰ দ্বাৰা আর্কিমিডিছৰ সূত্ৰ প্রমাণিত হয়।

ঘ) গভীৰতা বঢ়াৰ লগে লগে তৰল পদাৰ্থৰ পাৰ্শ্বীয় চাপ বাঢ়ে, এটা পৰীক্ষাৰ সহায়ত প্ৰমাণ কৰা।

উত্তৰঃ পানী থোৱা প্লাষ্টিকৰ বটল এটা লোৱা। বটলটোৰ ওপৰৰ পৰা কিছু তললৈ আৰম্ভ কৰি প্ৰায় তলিৰ ওচৰলৈকে একে উলম্ব ৰেখাত পৰাকৈ তিনিটা সৰু সমান ফুটা কৰা। ফুটাবোৰ এতিয়া চেলোটেপেৰে বন্ধ কৰি বটলটোত পানী ভৰোৱা। বটলটোৰ সোপাটো খুলি ৰাখা। এতিয়া বটলটো মেজৰ ওপৰত ৰাখি চেলোটেপডাল আঁতৰাই ফুটাকেইটা মুকলি কৰা। দেখা যাব যে আটাইতকৈ তলৰ ফুটাটোৰ পৰা পানী আটাইতকৈ বেছি দূৰলৈ আৰু ওপৰৰ ফুটাটোৰ পৰা সৰ্বনিম্ন দূৰলৈ পানী ওলাইছে। ইয়াৰ পৰা বুজা যায় যে গভীৰতা বঢ়াৰ লগে লগে পাৰ্শ্বীয় চাপ বাঢ়ে।