ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: (খ) ঘনত্ব বেশি
**ভূমিকা:**
বরফ পানিতে ভাসার কারণ সম্পর্কিত এই প্রশ্নটি পদার্থবিজ্ঞানের ঘনত্ব ও ভাসনের মূলনীতি সম্পর্কিত। সরকারি চাকরির পরীক্ষাগুলোতে সাধারণ বিজ্ঞান অংশে প্রায়ই এই ধরনের প্রশ্ন আসে, বিশেষ করে BCS, NTRCA, Bank এবং Primary শিক্ষক নিয়োগ পরীক্ষায়।
**ঘনত্ব সম্পর্কিত বিস্তারিত তথ্য:**
— ঘনত্ব হলো কোনো পদার্থের একক আয়তনে ভর। সূত্র: ঘনত্ব = ভর/আয়তন (Density = Mass/Volume)।
— সাধারণত, কোনো পদার্থের ঘনত্ব যত বেশি হয়, তা তত ভারী হয়। অর্থাৎ, একই আয়তনে বেশি ভর থাকলে ঘনত্ব বেশি।
— পানির ঘনত্ব প্রায় **1 g/cm³** (4°C তাপমাত্রায়)। অন্যদিকে, বরফের ঘনত্ব প্রায় **0.92 g/cm³** (0°C তাপমাত্রায়)।
— যেহেতু বরফের ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম, তাই বরফ পানির চেয়ে হালকা হয় এবং পানিতে ভাসে।
— পদার্থবিজ্ঞানের **আর্কিমিডিসের নীতি** অনুসারে, কোনো বস্তু তরলে ভাসবে যদি তার ঘনত্ব তরলের ঘনত্বের চেয়ে কম হয়।
— পানির একটি বিশেষ ধর্ম হলো **ঘনত্বের বিপরীত ধর্মিতা (Anomalous Expansion)**। সাধারণত তরল পদার্থ ঠান্ডা হলে সংকুচিত হয় এবং ঘনত্ব বাড়ে। কিন্তু পানি 4°C থেকে 0°C তাপমাত্রায় ঠান্ডা হলে তা প্রসারিত হয় এবং ঘনত্ব কমে যায়। ফলে বরফের ঘনত্ব পানির চেয়ে কম হয়।
**বিভ্রান্তিকর বিকল্প বিশ্লেষণ:**
✗ ক) ঘনত্ব কম: এটি ভুল কারণ বরফের ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম হলেও ভাসনের কারণ হলো পানির ঘনত্ব বেশি হওয়া। অর্থাৎ, বরফের ঘনত্ব কম বলে তা পানিতে ভাসে।
✗ গ) তাপমাত্রা বেশি: তাপমাত্রা সরাসরি ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত হলেও এটি ভাসনের সরাসরি কারণ নয়। তাপমাত্রা ঘনত্বকে প্রভাবিত করে, কিন্তু ভাসনের মূল কারণ হলো ঘনত্বের পার্থক্য।
✗ ঘ) দ্রবণীয়তা বেশি: দ্রবণীয়তা বলতে কোনো পদার্থের অন্য পদার্থে দ্রবীভূত হওয়ার ক্ষমতাকে বোঝায়। পানি ও বরফের মধ্যে দ্রবণীয়তার কোনো সম্পর্ক নেই। তাই এটি ভাসনের কারণ হতে পারে না।
**উৎস:**
— মাধ্যমিক ও উচ্চ মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান বই (এনসিটিবি কর্তৃক প্রকাশিত)
— সাধারণ বিজ্ঞান বিষয়ক বিভিন্ন সরকারি পরীক্ষার প্রশ্নব্যাংক (BCS, Bank, Primary)
— পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক নীতিমালা (Archimedes' Principle)