ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: (খ) ঘনত্ব বেশি
**ভূমিকা:**
বরফ পানিতে ভাসে এটি একটি সাধারণ ঘটনা হলেও এর বৈজ্ঞানিক কারণ সম্পর্কে অনেকেই অবগত নয়। পদার্থবিজ্ঞানের মূলনীতি অনুসারে, কোনো বস্তু তরলে ভাসবে কি ডুববে তা নির্ভর করে তার ঘনত্বের ওপর। এই প্রশ্নটির মাধ্যমে পরীক্ষার্থীদের ঘনত্বের ধারণা ও পদার্থের ভাসন-সংক্রান্ত মূলনীতি সম্পর্কে জ্ঞান যাচাই করা হয়।
**ঘনত্ব সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য:**
— ঘনত্ব হলো কোনো পদার্থের একক আয়তনে ভর। গাণিতিকভাবে, ঘনত্ব = ভর / আয়তন (ρ = m/V)। ঘনত্বের একক হলো গ্রাম/ঘনসেন্টিমিটার (g/cm³) বা কিলোগ্রাম/ঘনমিটার (kg/m³)।
— সাধারণত, কোনো পদার্থের ঘনত্ব যত বেশি হয়, তা তত ভারী হয়। তরলে ভাসমান পদার্থের ক্ষেত্রে দেখা যায়, পদার্থটির ঘনত্ব তরলের ঘনত্বের চেয়ে কম।
— পানির ঘনত্ব প্রায় 1 g/cm³ (৪°C তাপমাত্রায়)। যখন পানি জমে বরফ হয়, তখন এর আয়তন বৃদ্ধি পায় (প্রায় ৯%) এবং ঘনত্ব কমে প্রায় 0.92 g/cm³ হয়ে যায়।
— বরফের ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম হওয়ায় বরফ পানিতে ভাসে। এটি আর্কিমিডিসের নীতির একটি উদাহরণ, যেখানে কোনো বস্তু তরলে ডুবলে তার ওজনের সমান তরল স্থানচ্যুত হয়। বরফের ক্ষেত্রে স্থানচ্যুত পানির ওজন বরফের ওজনের চেয়ে বেশি হওয়ায় তা ভাসে।
**বিভ্রান্তিকর বিকল্প বিশ্লেষণ:**
✗ ক) ঘনত্ব কম: বরফের ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম হওয়ায় এটি ভাসে। তাই এই অপশনটি ভুল।
✗ গ) তাপমাত্রা বেশি: তাপমাত্রা বরফের ভাসনের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়। তাপমাত্রা পরিবর্তনের ফলে ঘনত্ব পরিবর্তিত হতে পারে, কিন্তু সরাসরি ভাসনের কারণ নয়।
✗ ঘ) দ্রবণীয়তা বেশি: দ্রবণীয়তা বলতে কোনো পদার্থের অন্য পদার্থে দ্রবীভূত হওয়ার ক্ষমতাকে বোঝায়। বরফ পানিতে দ্রবীভূত হয় না, তাই দ্রবণীয়তা ভাসনের কারণ নয়।
**উৎস:**
— পদার্থবিজ্ঞান বিষয়ক বই: "Fundamentals of Physics" by Halliday, Resnick, and Walker
— মাধ্যমিক ও উচ্চ মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান পাঠ্যপুস্তক (বাংলাদেশ জাতীয় শিক্ষাক্রম ও পাঠ্যপুস্তক বোর্ড)
— বিভিন্ন সরকারি চাকরির পরীক্ষার প্রশ্নব্যাংক (BCS, Bank, Primary)