ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: (ক) অর্ধেক হবে
<তরঙ্গ ও কম্পনের মৌলিক ধারণা>
একটি টানা তারের কম্পনাঙ্ক তারের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভরশীল। দৈর্ঘ্য পরিবর্তনের ফলে কম্পনাঙ্কেও পরিবর্তন ঘটে।
**টানা তারের কম্পনাঙ্ক সম্পর্কিত তথ্য:**
— টানা তারের কম্পনাঙ্ক (f) তারের দৈর্ঘ্য (L), তারের উপর প্রযুক্ত টান (T), তারের উপাদানের ঘনত্ব (μ) এবং তারের ব্যাসার্ধের উপর নির্ভর করে।
— একটি টানা তারের মৌলিক কম্পনাঙ্কের সূত্র হলো:
**f = (1/(2L)) * √(T/μ)**
যেখানে:
f = কম্পনাঙ্ক (Hz)
L = তারের দৈর্ঘ্য (m)
T = তারের উপর প্রযুক্ত টান (N)
μ = তারের প্রতি একক দৈর্ঘ্যের ভর (kg/m)
— সূত্র থেকে দেখা যায়, কম্পনাঙ্ক (f) তারের দৈর্ঘ্য (L)-এর ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পেলে কম্পনাঙ্ক হ্রাস পায় এবং দৈর্ঘ্য হ্রাস পেলে কম্পনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়।
— যদি তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করা হয়, অর্থাৎ নতুন দৈর্ঘ্য L' = 2L হয়, তাহলে নতুন কম্পনাঙ্ক f' হবে:
**f' = (1/(2L')) * √(T/μ) = (1/(2*2L)) * √(T/μ) = (1/(4L)) * √(T/μ)**
যা মূল কম্পনাঙ্ক f-এর অর্ধেক।
**বিভ্রান্তিকর বিকল্প বিশ্লেষণ:**
✗ খ) দ্বিগুণ হবে: এটি ভুল কারণ কম্পনাঙ্ক তারের দৈর্ঘ্যের ব্যস্তানুপাতিক। দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ হলে কম্পনাঙ্ক দ্বিগুণ হবে না, বরং অর্ধেক হবে।
✗ গ) তিনগুণ হবে: এটি সম্পূর্ণ ভুল। কম্পনাঙ্ক তারের দৈর্ঘ্যের সরাসরি সমানুপাতিক নয়, তাই তিনগুণ হওয়ার কোনো কারণ নেই।
✗ ঘ) চারগুণ হবে: এটি ভুল কারণ কম্পনাঙ্ক তারের দৈর্ঘ্যের ব্যস্তানুপাতিক। দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ হলে কম্পনাঙ্ক চারগুণ হবে না, বরং অর্ধেক হবে।
উৎস:
— পদার্থবিজ্ঞান দ্বাদশ শ্রেণি, জাতীয় শিক্ষাক্রম ও পাঠ্যপুস্তক বোর্ড, বাংলাদেশ।
— BCS Preliminary Physics Guide, Bangladesh Public Service Commission.
— NTRCA Science Subject Guide, National Teaching Council, Bangladesh.