ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: (গ) বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের সমান
**ভূমিকা:**
বস্তুর পানিতে ভাসা বা ডোবার ক্ষেত্রে ঘনত্ব একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যখন কোনো বস্তুকে পানিতে সম্পূর্ণভাবে ডুবানো হয় এবং তা পানিতে স্থির অবস্থায় থাকে, তখন তার ঘনত্ব পানির ঘনত্বের সমান হওয়ার কারণে এমন ঘটনা ঘটে।
**ঘনত্ব সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য:**
— ঘনত্ব হলো কোনো বস্তুর প্রতি একক আয়তনে ভরের পরিমাণ। ঘনত্বের সূত্র হলো: ঘনত্ব = ভর/আয়তন (ρ = m/V)।
— পানির ঘনত্ব সাধারণত প্রায় ১ গ্রাম/ঘনসেন্টিমিটার (g/cm³) বা ১০০০ কিলোগ্রাম/ঘনমিটার (kg/m³)।
— যদি কোনো বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে বেশি হয়, তবে বস্তুটি পানিতে ডুবে যাবে।
— যদি কোনো বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম হয়, তবে বস্তুটি পানিতে ভাসবে।
— যখন কোনো বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের সমান হয়, তখন বস্তুটি পানিতে সম্পূর্ণ ডুবালে তা পানিতে স্থির অবস্থায় থাকে। কারণ সেই অবস্থায় বস্তুর উপর পানির ঊর্ধ্বমুখী বল (প্লবতা) এবং বস্তুর ওজন সমান হয়, ফলে কোনো বল কাজ করে না এবং বস্তুটি স্থির থাকে।
**বিভ্রান্তিকর বিকল্প বিশ্লেষণ:**
✗ ক) বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে বেশি: যদি বস্তুর ঘনত্ব বেশি হতো, তবে তা পানিতে ডুবে যেত, স্থির থাকত না।
✗ খ) বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম: যদি বস্তুর ঘনত্ব কম হতো, তবে তা পানিতে ভাসত, স্থির থাকত না।
✗ ঘ) বস্তু ও পানির ঘনত্বের মধ্যে নিবিড় সম্পর্ক বিদ্যমান: এই বিবৃতিটি সঠিক নয়, কারণ সম্পর্কের ধরনই নির্ধারণ করে বস্তুটি ভাসবে নাকি ডুববে। সঠিক সম্পর্ক হলো ঘনত্বের সমতা।
**উৎস:**
- পদার্থবিজ্ঞান বিষয়ক বই: "Fundamentals of Physics" by Halliday, Resnick, and Walker
- মাধ্যমিক ও উচ্চ মাধ্যমিক স্তরের পদার্থবিজ্ঞান পাঠ্যপুস্তক
- সরকারি চাকরির পরীক্ষার প্রশ্নব্যাংক (BCS, Bank, Primary)