অধ্যায়-১৪: জীবন বাঁচাতে পদার্থবিজ্ঞান

এসএসসি · পদার্থবিজ্ঞান

অধ্যায়-১৪: জীবন বাঁচাতে পদার্থবিজ্ঞান - পদার্থবিজ্ঞান বহুনির্বাচনি ও বোর্ড সমাধান

১০টি প্রশ্ন রয়েছে। নিচে কয়েকটি নমুনা দেখো; সব প্রশ্ন, উত্তর ও ব্যাখ্যা পেতে সাবস্ক্রাইব করো।

১. কোন চিকিৎসায় রেডিওথেরাপি প্রয়োগ করা হয়?
  1. ক
    হার্ট অ্যাটাক
  2. থাইরয়েড গ্রন্থির ক্যান্সার
  3. গ
    কিডনি রোগ
  4. ঘ
    পিত্তথলির পাথর
ব্যাখ্যা
প্রশ্নটি পদার্থবিজ্ঞানের 'অধ্যায়-১৪: জীবন বাঁচাতে পদার্থবিজ্ঞান' অংশের বিষয়বস্তু ও সূত্রাবলি থেকে সংকলিত। পাঠ্যবই অনুসারে সঠিক উত্তর: 'থাইরয়েড গ্রন্থির ক্যান্সার'।
একটি ট্রান্সফর্মারের মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা যথাক্রমে 50 এবং 100। মুখ্য কুণ্ডলীর ভোল্টেজ 220 V।
২. এন্ডোস্কপি কাকে বলে?
ইসিজি এবং ইটিটির মধ্যে দুটি পার্থক্য লেখ।
গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ কত হবে? নির্ণয় কর।
মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎপ্রবাহের অনুপাত নির্ণয় করে ট্রান্সফর্মারটির ধরনসহ এর ব্যবহারের ক্ষেত্র উল্লেখ কর।
সমাধান ও উত্তর
(ক)
এন্ডোস্কোপ নামের আলোকযন্ত্রের সাহায্যে দেহের অভ্যন্তরের অঙ্গ বা গহ্বর সরাসরি পর্যবেক্ষণ ও পরীক্ষার পদ্ধতিকে এন্ডোস্কপি বলে।
(খ)

ইসিজি ও ইটিটির দুটি প্রধান পার্থক্য:

১. ইসিজি সাধারণত বিশ্রামরত অবস্থায় হৃদ্‌যন্ত্রের বৈদ্যুতিক কার্যকলাপের লেখচিত্র ধারণ করে; ইটিটি ট্রেডমিলে ধাপে ধাপে ব্যায়াম করিয়ে হৃদ্‌যন্ত্রের প্রতিক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করে।

২. ইসিজি বিশ্রামকালীন ছন্দ ও বৈদ্যুতিক অস্বাভাবিকতা শনাক্তে ব্যবহৃত হয়; ইটিটি পরিশ্রমের সময় রক্তস্বল্পতা, বুকে ব্যথা বা হৃদ্‌যন্ত্রের কর্মক্ষমতার সমস্যা মূল্যায়নে ব্যবহৃত হয়।
(গ)

মুখ্য কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা np = ৫০, গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা ns = ১০০ এবং মুখ্য ভোল্টেজ Vp = ২২০ V। আদর্শ ট্রান্সফর্মারে,

Vs/Vp = ns/np।

Vs = ২২০ × ১০০/৫০ = ৪৪০ V।

অতএব, গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ ৪৪০ V।
(ঘ)

আদর্শ ট্রান্সফর্মারে,

Ip/Is = ns/np

= ১০০/৫০ = ২।

অতএব, Ip : Is = ২ : ১।

এখানে ns > np এবং Vs > Vp; তাই এটি উচ্চধাপী বা step-up ট্রান্সফর্মার। বিদ্যুৎকেন্দ্রে সঞ্চালনের আগে ভোল্টেজ বাড়িয়ে তড়িৎপ্রবাহ ও I²R শক্তিক্ষয় কমাতে এটি ব্যবহৃত হয়। এক্স-রে যন্ত্রের মতো উচ্চ ভোল্টেজ প্রয়োজন এমন যন্ত্রেও উচ্চধাপী ট্রান্সফর্মার ব্যবহৃত হয়।
চিত্র-১-এর ট্রান্সফর্মারে nₚ = 30, nₛ = 100, Vₚ = 210 V এবং Iₚ = 50 A। চিত্র-২-এর কারখানার প্রয়োজনীয় ক্ষমতা 10 kW।
উদ্দীপকের ছবি
৩. ডায়োড কী?
হৃৎপিণ্ডের প্রকৃত অবস্থা বোঝার জন্য ETT করা হয় কেন?
গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ নির্ণয় কর।
কারখানাটি পরিচালনার জন্য চিত্র-১ উপযোগী কি-না—গাণিতিক যুক্তি দাও।
সমাধান ও উত্তর
(ক)
যে দুই প্রান্তবিশিষ্ট অর্ধপরিবাহী যন্ত্র p-n জাংশনের মাধ্যমে প্রধানত একদিকে তড়িৎপ্রবাহ চলতে দেয় এবং বিপরীত দিকে বাধা দেয়, তাকে ডায়োড বলে।
(খ)
বিশ্রামে অনেক হৃদ্‌রোগের লক্ষণ ধরা নাও পড়তে পারে। ETT-তে নিয়ন্ত্রিত ব্যায়ামের সময় হৃদ্‌যন্ত্রের কাজের চাপ বাড়িয়ে ECG, হৃদ্‌স্পন্দন ও রক্তচাপ পর্যবেক্ষণ করা হয়। এতে হৃদ্‌পেশিতে রক্তস্বল্পতা, অস্বাভাবিক ছন্দ বা পরিশ্রমে হৃদ্‌যন্ত্রের সক্ষমতার সমস্যা প্রকাশ পায়; তাই হৃদ্‌পিণ্ডের প্রকৃত কার্যকর অবস্থা বোঝার জন্য ETT করা হয়।
(গ)

ট্রান্সফর্মারের জন্য,

Vₛ/Vₚ = nₛ/nₚ।

অতএব, Vₛ = Vₚ × nₛ/nₚ

= ২১০ × ১০০/৩০

= ৭০০ V।
(ঘ)

আদর্শ ট্রান্সফর্মারে ইনপুট ক্ষমতা ও আউটপুট ক্ষমতা সমান।

Pₚ = VₚIₚ

= ২১০ × ৫০

= ১০৫০০ W = ১০.৫ kW।

কারখানার প্রয়োজনীয় ক্ষমতা ১০ kW। যেহেতু ১০.৫ kW > ১০ kW, আদর্শ অবস্থা ধরে চিত্র-১-এর ট্রান্সফর্মারটি কারখানা পরিচালনার জন্য উপযোগী। তখন গৌণ প্রবাহের সর্বোচ্চ মান Is = ১০৫০০/৭০০ = ১৫ A। বাস্তবে ক্ষতি থাকলে অন্তত ১০/১০.৫ × ১০০% ≈ ৯৫.২৪% কর্মদক্ষতা প্রয়োজন হবে।
উদ্দীপকটি পড়ো এবং নিচের প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও:
উদ্দীপকের ছবি
৪. ট্রান্সডিউসার কাকে বলে?
বাসাবাড়িতে বৈদ্যুতিক বাতি ও পাখায় সরু তার ব্যবহারের কারণ ব্যাখ্যা কর।
১নং বর্তনীতে ব্যবহৃত কোষের তড়িচ্চালক শক্তি (E) নির্ণয় কর।
২নং বর্তনীতে ব্যবহৃত $A_1$ ও $A_2$ অ্যামিটারের পাঠের তুলনা কর।
সমাধান ও উত্তর
(ক)
যে যন্ত্র এক ধরনের শক্তি বা ভৌত রাশিকে অন্য ধরনের—সাধারণত বৈদ্যুতিক—সংকেতে রূপান্তর করে, তাকে ট্রান্সডিউসার বলে।
(খ)
বাতি ও পাখার ক্ষমতা এবং স্বাভাবিক কার্যকর তড়িৎপ্রবাহ হিটার বা ইস্ত্রির মতো উচ্চক্ষমতার যন্ত্রের তুলনায় কম। অনুমোদিত current density-এর মধ্যে এই কম প্রবাহ বহনে সরু তামার তারই যথেষ্ট; এতে পরিবাহী পদার্থ কম লাগে এবং যন্ত্র সাশ্রয়ী ও হালকা হয়। তবে নিরাপদ সীমার চেয়ে অতিরিক্ত সরু তার ব্যবহার করলে I²R তাপে তার গরম হয়ে ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
(গ)

৫৬ Ω ও ১৪ Ω রোধ সমান্তরালে যুক্ত। তাই,

১/Rp = ১/৫৬ + ১/১৪ = ৫/৫৬

Rp = ৫৬/৫ = ১১.২ Ω।

মূল প্রবাহ I = ০.৫ A। কোষের তড়িচ্চালক শক্তি,

E = IRp = ০.৫ × ১১.২ = ৫.৬ V।
(ঘ)

২ নম্বর বর্তনীতে R₁ ও R₂ শ্রেণিতে, তাই Rs = ১৫ + ২৫ = ৪০ Ω। এটি R₃ = ১০ Ω-এর সঙ্গে সমান্তরালে।

Rp = (৪০ × ১০)/(৪০ + ১০) = ৮ Ω।

R₄ = ৭ Ω শ্রেণিতে থাকায় মোট রোধ R = ৮ + ৭ = ১৫ Ω। তাই A₂-এর পাঠ বা মূল প্রবাহ,

I₂ = ৪৮/১৫ = ৩.২ A।

সমান্তরাল অংশে বিভব,

Vp = ৪৮ − I₂R₄ = ৪৮ − ৩.২ × ৭ = ২৫.৬ V।

R₁–R₂ শাখায় A₁-এর পাঠ,

I₁ = ২৫.৬/৪০ = ০.৬৪ A।

অতএব, I₂/I₁ = ৩.২/০.৬৪ = ৫; অর্থাৎ A₂-এর পাঠ A₁-এর পাঠের ৫ গুণ।

অধ্যায়-১৪: জীবন বাঁচাতে পদার্থবিজ্ঞান আনলক করো

এই অধ্যায়টি প্রিমিয়াম প্যাকেজের অন্তর্ভুক্ত। সব প্রশ্ন অনুশীলন করতে সাবস্ক্রাইব করো।
প্যাকেজ দেখো লগইন