সৃজনশীলঃ ‘দৃশ্যপট-১ : কোনো…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৫ – তরঙ্গ ও শব্দ, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

সুতা দিয়ে বড় এক খন্ড বরফের উপর চাপ প্রয়োগ করলে, সুতার নিচে চাপ খুব বেশি হয়ে যায়। চাপ বেশি হওয়ার ফলে বরফের গলনাঙ্ক কমে গিয়ে সুতার সংস্পর্শে থাকা বরফের অংশ সামান্য গলে যায়। এই গলিত পানি সুতার নিচে বরফকে কিছুটা নরম করে তোলে, ফলে সুতা বরফের ভেতর দিয়ে আস্তে আস্তে চলে যেতে পারে। তবে পুরো বরফ একসাথে না গলে সুতার চলার সাথে সাথে আবার জমে যায়। এ কারণে এক খণ্ড বরফকে সুতা দিয়ে কেটে দুই টুকরা করা সম্ভব নয়।

দৃশ্যপট-১ অনুসারে,

সকালের তাপমাত্রা, $T_1={10}^{\circ }C=(273+10)K=283K$

সকালে শব্দের বেগ, $v_1=338m{s}^{-1}$

দুপুরের তাপমাত্রা, $T_2={33}^{\circ }C=(273+33)K=306K$

দুপুরে শব্দের বেগ, $v_2=$ ?

আমরা জানি,

$\frac{v_2}{v_1}=\sqrt{\frac{T_2}{T_1}}$

বা, $v_2=v_1\times \sqrt{\frac{T_2}{T_1}}=338\times \sqrt{\frac{306}{283}}=351.47m{s}^{-1}$

অতএব, দৃশ্যপট-১ এর স্থানটিতে দুপুরে শব্দের বেগ $351.47m{s}^{-1}$.

দৃশ্যপট-২ অনুসারে, বরফের ভর, $m_i=50g=0.05\mathrm{kg}$

পানির ভর, $m_w=80g=0.08\mathrm{kg}$.

পাত্র, P -এর ভর, $m_P=100g=0.1\mathrm{kg}$

পানির আপেক্ষিক তাপ, $S_w=4200J{\mathrm{kg}}^{-1}{K}^{-1}$

পাত্রের উপাদানের আপেক্ষিক তাপ, $S_p=900J{\mathrm{kg}}^{-1}{K}^{-1}$

বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ, $l_f=336000J{\mathrm{kg}}^{-1}$

কক্ষ তাপমাত্রা, T= ${28}^{\circ }C$

এখন, পানিসহ পাত্রটির তাপমাত্রা $0^{\circ }C$-এ পরিণত হলে বর্জিত তাপ,

$Q_1=m_w{S}_w(T-0)+m_p{S}_p(T-0)$

$=0.08\times 4200\times (28-0)+0.1\times 900\times (28-0)=11928J$

আবার, সম্পূর্ণ বরফ গলতে প্রয়োজনীয় তাপ,

$Q_2=m_i{l}_f=0.05\times 336000=16800J$

এখানে, $Q_1<Q_2$

সুতরাং, দৃশ্যপট-২ এর B বস্তুকে P পাত্রের তরলে ফেলা হলে B-এর সম্পূর্ণ অংশ গলবে না।