Follow Us
মাধ্যম নির্বাচন করুন / Select Medium:
Eng (English) Beng (বাংলা) Hindi (हिन्दी)
পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) • শ্রেণি 7 • Environment & Science (পরিবেশ ও বিজ্ঞান) • অধ্যায় 1
আনুমানিক সময়: 120 মিনিট
অগ্রগতি: অধ্যয়নে সক্রিয়

ভৌত পরিবেশ

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) সপ্তম শ্রেণির "পরিবেশ ও বিজ্ঞান" (Paribesh O Bigyan) পাঠ্যক্রমের প্রথম ও ভিত্তিপ্রস্তর অধ্যায় "ভৌত পরিবেশ" (Physical Environment)-এ স্বাগতম। TargetExams Gold-Standard শিক্ষণপদ্ধতিতে রচিত এই সম্পূর্ণ গাইডে তাপ ও তাপমাত্রা, সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেল রূপান্তর, লীন তাপ, বাষ্পায়নের শীতলীকরণ প্রভাব, আলোর প্রতিফলন ও সমতল দর্পণে প্রতিবিম্ব গঠন, চুম্বকত্ব ও আবেশ, এবং সরল তড়িৎ বর্তনী ও তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ও চৌম্বক ফলের বিশদ ব্যাখ্যা ও পরীক্ষা-উপযোগী প্রশ্নোত্তর উপস্থাপিত হয়েছে।

গ্রীষ্মের কাঠফাটা রোদেও মাটির কলসির জল বরফের মতো ঠান্ডা থাকে কেন?

বৈশাখের প্রচণ্ড দাবদাহে যখন ধাতুর গ্লাস বা প্লাস্টিকের বোতলের জল গরম হয়ে ওঠে, তখন মাটির কলসি বা কুঁজোর জল কীভাবে প্রাকৃতিক ফ্রিজের মতো শীতল থাকে?

মাটির পাত্রের গায়ে থাকে লক্ষ লক্ষ আণুবীক্ষণিক সূক্ষ্ম ছিদ্র। এই ছিদ্রগুলো দিয়ে জল চুঁইয়ে পাত্রের বাইরে আসে এবং বায়ুমণ্ডলে বাষ্পীভূত হতে থাকে। তরল থেকে বাষ্পে পরিণত হতে জলের প্রচুর পরিমাণ লীন তাপ (Latent Heat) প্রয়োজন হয়। জল এই লীন তাপ সংগ্রহ করে মাটির পাত্র এবং ভেতরে থাকা অবশিষ্ট জলের শরীর থেকে! ফলে কলসি ও ভেতরের জল ক্রমাগত তাপ হারিয়ে শীতল হয়ে পড়ে।

ঠিক এই একই বৈজ্ঞানিক কারণে গরমের দিনে কুকুর জিভ বের করে হাঁপায়, কিংবা আমাদের শরীর থেকে ঘাম শুকিয়ে গেলে চমৎকার ঠান্ডা ও আরামদায়ক অনুভূতি হয়! তাপ, আলো, চুম্বক এবং তড়িৎ—এই চারটি প্রধান প্রাকৃতিক শক্তির সমন্বয়েই গঠিত আমাদের ভৌত পরিবেশ। আসুন এদের গোপন বৈজ্ঞানিক নিয়মগুলো ধাপে ধাপে আবিষ্কার করি!

অধ্যায়টির গুরুত্ব

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) সপ্তম শ্রেণির "পরিবেশ ও বিজ্ঞান" (Paribesh O Bigyan) পাঠ্যক্রমের প্রথম ও ভিত্তিপ্রস্তর অধ্যায় "ভৌত পরিবেশ" (Physical Environment)-এ স্বাগতম। TargetExams Gold-Standard শিক্ষণপদ্ধতিতে রচিত এই সম্পূর্ণ গাইডে তাপ ও তাপমাত্রা, সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেল রূপান্তর, লীন তাপ, বাষ্পায়নের শীতলীকরণ প্রভাব, আলোর প্রতিফলন ও সমতল দর্পণে প্রতিবিম্ব গঠন, চুম্বকত্ব ও আবেশ, এবং সরল তড়িৎ বর্তনী ও তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ও চৌম্বক ফলের বিশদ ব্যাখ্যা ও পরীক্ষা-উপযোগী প্রশ্নোত্তর উপস্থাপিত হয়েছে।

পাঠের পূর্বে প্রয়োজনীয় ধারণা

  • পদার্থের তিনটি প্রধান ভৌত অবস্থা (কঠিন, তরল, গ্যাসীয়) এবং অণুদের তাপীয় গতির প্রাথমিক ধারণা
  • স্বপ্রভ (Luminous) ও অপ্রভ (Non-luminous) বস্তু এবং আলোকের সরলরৈখিক গতির অর্থ
  • প্রাকৃতিক চুম্বক (লোডস্টোন) ও চুম্বক দ্বারা লোহাকে আকর্ষণের দৈনন্দিন অভিজ্ঞতা
  • তড়িৎ শক্তির বিভিন্ন রূপান্তর (আলোক শক্তি, তাপ শক্তি ও যান্ত্রিক শক্তি)-র বাস্তব উদাহরণ

শিখন লক্ষ্যমাত্রা ও ফলাফল

  • তাপ ও তাপমাত্রার ভৌত পার্থক্য ব্যাখ্যা করতে পারবে এবং $\frac{C}{5} = \frac{F-32}{9}$ সূত্রের সাহায্যে নির্ভুল গাণিতিক রূপান্তর করতে পারবে
  • লীন তাপের ধারণা ও বরফ গলন ও জল বাষ্পীভবনের মান ($80\text{ cal/g}$, $537\text{ cal/g}$) প্রয়োগ করে বাস্তব শীতলীকরণ প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করতে পারবে
  • আলোর প্রতিফলনের দুটি মৌলিক সূত্র প্রমাণ করতে পারবে এবং সমতল দর্পণে সৃষ্ট প্রতিবিম্বের বৈশিষ্ট্য (পার্শ্বীয় পরিবর্তন ও সমান দূরত্ব) নিরূপণ করতে পারবে
  • চুম্বকের দ্বিমেরু অস্তিত্ব, চৌম্বক আবেশ এবং "বিকর্ষণই চুম্বকত্বের নিশ্চিত প্রমাণ"—এই বৈজ্ঞানিক সত্যের তাৎপর্য ব্যাখ্যা করতে পারবে
  • একটি কার্যকর তড়িৎ বর্তনী অঙ্কন করে সুপরিবাহী ও কুপরিবাহী পদার্থ চিহ্নিত করতে পারবে এবং ফিউজ তার ও তড়িৎচুম্বকের কার্যনীতি বিশ্লেষণ করতে পারবে

অধ্যায়ের বিষয়সূচি ও রূপরেখা

1 ধারণা ১: তাপ ও তাপমাত্রা, স্কেল রূপ...
2 ধারণা ২: লীন তাপ, বাষ্পায়ন ও বাস্ত...
3 ধারণা ৩: আলো, প্রতিফলনের সূত্র ও সম...
4 ধারণা ৪: চুম্বকত্ব, চৌম্বক আবেশ ও প...
5 ধারণা ৫: সরল তড়িৎ বর্তনী, পরিবাহিত...

সম্পূর্ণ তত্ত্ব ও ধারণাগত আলোচনা

ধারণা ১: তাপ ও তাপমাত্রা, স্কেল রূপান্তর ও থার্মোমিটার

ধাপ ১
মৌলিক সংজ্ঞা ও স্বজ্ঞামূলক উপলব্ধি

তাপ (Heat): তাপ হলো এক প্রকার শক্তি যা গ্রহণ করলে বস্তু উত্তপ্ত হয় এবং বর্জন করলে শীতল হয়। এর সিজিএস একক ক্যালরি (cal) এবং এসআই একক জুল (J)।
তাপমাত্রা (Temperature): তাপমাত্রা হলো বস্তুর নিজস্ব তাপীয় অবস্থা, যা নির্দেশ করে বস্তুটি অন্য কোনো বস্তুর সংস্পর্শে এলে তাপ দেবে না নেবে। এর একক হলো $^\circ\text{C}$, $^\circ\text{F}$ বা $\text{K}$।

ধাপ ২
থার্মোমিটার ও স্কেলের সম্পর্ক

সেলসিয়াস স্কেলের নিম্ন স্থিরাঙ্ক $0^\circ\text{C}$ ও ঊর্ধ্ব স্থিরাঙ্ক $100^\circ\text{C}$ (১০০ ভাগ)। ফারেনহাইট স্কেলের নিম্ন স্থিরাঙ্ক $32^\circ\text{F}$ ও ঊর্ধ্ব স্থিরাঙ্ক $212^\circ\text{F}$ (১৮০ ভাগ)।
গাণিতিক রূপান্তর সমীকরণ: $$\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9}$$
মানবদেহের স্বাভাবিক তাপমাত্রা প্রায় $98.4^\circ\text{F}$ বা $36.9^\circ\text{C}$। ডাক্তারি থার্মোমিটারে সূক্ষ্ম খাঁজ (kink) থাকে যাতে মুখ থেকে বের করলেও পারদ নিচে নেমে না যায়।

ধাপ ৩
ধাপে ধাপে উদাহরণ

কোনো রোগীর দেহের তাপমাত্রা $104^\circ\text{F}$ হলে সেলসিয়াস স্কেলে তা কত?
$\frac{C}{5} = \frac{104 - 32}{9} = \frac{72}{9} = 8 \implies C = 8 \times 5 = 40^\circ\text{C}$।

ধাপ ৪
পরীক্ষার ফাঁদ ও সতর্কতা

ডাক্তারি থার্মোমিটারকে কখনোই ফুটন্ত জলে জীবাণুমুক্ত করা উচিত নয়! ফুটন্ত জলের তাপমাত্রা $100^\circ\text{C}$ ($212^\circ\text{F}$), যা ক্লিনিক্যাল থার্মোমিটারের সর্বোচ্চ দাগ ($110^\circ\text{F}$)-এর চেয়ে অনেক বেশি; এতে পারদের অতিরিক্ত প্রসারণে থার্মোমিটার ফেটে যাবে।

ধাপ ৫
বাস্তব জীবনের প্রয়োগ

আবহাওয়ার পূর্বাভাসে দৈনিক সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তাপমাত্রা পরিমাপে "সিক্সের সর্বোচ্চ-সর্বনিম্ন থার্মোমিটার" ব্যবহৃত হয়।

ধারণা ২: লীন তাপ, বাষ্পায়ন ও বাস্তব শীতলীকরণ প্রভাব

ধাপ ১
লীন তাপের প্রকৃতি ও সংজ্ঞা

উষ্ণতার পরিবর্তন না ঘটিয়ে শুধুমাত্র পদার্থের অবস্থার পরিবর্তনের জন্য একক ভরের বস্তুতে যে পরিমাণ তাপ প্রয়োগ বা নিষ্কাশন করতে হয়, তাকে ওই পদার্থের ওই অবস্থার পরিবর্তনের লীন তাপ (Latent Heat) বলে। থার্মোমিটারে এই তাপের কোনো পাঠ ধরা পড়ে না।

ধাপ ২
মূল মান ও সূত্রাবলী

• বরফ গলনের লীন তাপ: $80\text{ cal/g}$ (বা $3.36 \times 10^5\text{ J/kg}$)। অর্থাৎ $0^\circ\text{C}$-এর ১ গ্রাম বরফ ৮০ ক্যালরি তাপ গ্রহণ করে $0^\circ\text{C}$-এর ১ গ্রাম জলে পরিণত হয়।
• জলের বাষ্পীভবনের লীন তাপ: $537\text{ cal/g}$ (বা $2.26 \times 10^6\text{ J/kg}$)।
এই কারণে $100^\circ\text{C}$-এর ফুটন্ত জলের চেয়ে $100^\circ\text{C}$-এর জলীয় বাষ্পে হাত দিলে বেশি মারাত্মকভাবে পুড়ে যায়, কারণ বাষ্পে প্রতি গ্রামে অতিরিক্ত ৫৩৭ ক্যালরি লীন তাপ লুক্কায়িত থাকে!

ধাপ ৩
বাষ্পায়ন ও শীতলীকরণের বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা

বাষ্পায়নের সময় তরলের পৃষ্ঠতলের অণুগুলো প্রয়োজনীয় লীন তাপ তরলের অভ্যন্তর এবং ধারক পাত্র থেকে গ্রহণ করে বাষ্পীভূত হয়। ফলে পাত্রের তাপমাত্রা কমে গিয়ে ঠান্ডা হয়।
বাস্তব উদাহরণ:
১. হাতে স্পিরিট বা ইথার ঢাললে হাত অত্যন্ত ঠান্ডা লাগে।
২. মাটির কলসির জল বাষ্পায়নের লীন তাপের দরুন বরফতুল্য শীতল থাকে।
৩. স্নানের পর বা ঘাম শুকানোর সময় পাখার নিচে দাঁড়ালে শীতল অনুভূতি হয়।

ধাপ ৪
পরীক্ষার ফাঁদ

বাষ্পায়ন (Evaporation) এবং স্ফুটন (Boiling)-এর পার্থক্য গুলিয়ে ফেলবেন না। বাষ্পায়ন যেকোনো তাপমাত্রায় কেবল তরলের উপরিপৃষ্ঠ থেকে ঘটে এবং অত্যন্ত ধীর প্রক্রিয়া। স্ফুটন একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় (জলের ক্ষেত্রে ১০০°C) তরলের সমগ্র অংশ জুড়ে দ্রুত ঘটে।

ধাপ ৫
বোর্ড পরীক্ষার প্রশ্নোত্তর টিপ

"০°C উষ্ণতার জল অপেক্ষা ০°C উষ্ণতার বরফ বেশি ঠান্ডা মনে হয় কেন?"—কারণ ১ গ্রাম বরফ ১ গ্রাম জল অপেক্ষা ৮০ ক্যালরি কম তাপ ধারণ করে।

ধারণা ৩: আলো, প্রতিফলনের সূত্র ও সমতল দর্পণে প্রতিবিম্ব

ধাপ ১
আলোর প্রতিফলন ও প্রতিফলনের প্রকারভেদ

আলোক রশ্মি কোনো সমসত্ত্ব মাধ্যমে চলতে চলতে দ্বিতীয় কোনো মাধ্যমের তলে বাধা পেয়ে পুনরায় প্রথম মাধ্যমে ফিরে আসাকে আলোর প্রতিফলন বলে।
• নিয়মিত প্রতিফলন: মসৃণ তলে (যেমন সমতল দর্পণ) সমান্তরাল আলোকরশ্মিগুচ্ছ প্রতিফলিত হয়ে সমান্তরালভাবেই ফিরে যায়।
• বিক্ষিপ্ত প্রতিফলন: অমসৃণ তলে (যেমন দেয়াল, বইয়ের পাতা) সমান্তরাল আলোকরশ্মি বিভিন্ন দিকে ইতস্তত ছড়িয়ে পড়ে। তাই সিনেমা হলের পর্দা বা ঘরের দেয়াল অমসৃণ করা হয় যাতে যেকোনো কোণ থেকে দৃশ্য দেখা যায়।

ধাপ ২
প্রতিফলনের দুটি সার্বজনীন সূত্র

১. প্রথম সূত্র: আপতিত রশ্মি, প্রতিফলিত রশ্মি এবং আপতন বিন্দুতে প্রতিফলকের ওপর অঙ্কিত অভিলম্ব সর্বদা একই সমতলে অবস্থান করে।
২. দ্বিতীয় সূত্র: আপতন কোণের মান সর্বদা প্রতিফলন কোণের মানের সমান হয় ($\angle i = \angle r$)।
বিশেষ ক্ষেত্রে: যদি আলোকরশ্মি দর্পণের ওপর লম্বভাবে আপতিত হয় ($i = 0^\circ$), তবে তা একই পথে উল্টো দিকে ফিরে আসে ($r = 0^\circ$), অর্থাৎ বিচ্যুতি কোণ $\delta = 180^\circ$ হয়।

ধাপ ৩
সমতল দর্পণে প্রতিবিম্বের বৈশিষ্ট্য

১. প্রতিবিম্বটি অসদ (Virtual) এবং সমশীর্ষ (Erect) হয় (পর্দায় ফেলা যায় না)।
২. প্রতিবিম্বের আকার বস্তুর আকারের সমান হয়।
৩. দর্পণ থেকে বস্তুর দূরত্ব ($u$) = দর্পণ থেকে প্রতিবিম্বের দূরত্ব ($v$)।
৪. পার্শ্বীয় পরিবর্তন (Lateral Inversion): বস্তুর ডানদিক প্রতিবিম্বে বাঁদিক এবং বাঁদিক প্রতিবিম্বে ডানদিক দেখায়। এই বৈজ্ঞানিক কারণে অ্যাম্বুলেন্স (AMBULANCE) গাড়ির সামনে উল্টো হরফে লেখা থাকে যাতে সামনের গাড়ির রিয়ার ভিউ মিররে সোজা দেখা যায়!

ধাপ ৪
সূচিছিদ্র ক্যামেরা ও গ্রহণ

সূচিছিদ্র ক্যামেরায় আলোর সরলরৈখিক গতির দরুন অবশীর্ষ (উল্টো) প্রতিকৃতি গঠিত হয়। ছিদ্র বড় করলে প্রতিকৃতি অস্পষ্ট বা ঝাপসা হয়ে যায় কারণ বড় ছিদ্রটি অসংখ্য ক্ষুদ্র ছিদ্রের সমাহার হিসেবে কাজ করে।

ধাপ ৫
বোর্ড সতর্কতা

প্রতিফলনের সূত্র নিয়মিত ও বিক্ষিপ্ত উভয় প্রতিফলনের ক্ষেত্রেই সমানভাবে প্রযোজ্য। বিক্ষিপ্ত প্রতিফলনে তল অমসৃণ হওয়ার দরুন বিভিন্ন বিন্দুতে অভিলম্ব বিভিন্নমুখী হয়, ফলে রশ্মিগুলো ভিন্ন ভিন্ন দিকে চলে যায়।

ধারণা ৪: চুম্বকত্ব, চৌম্বক আবেশ ও পৃথিবীর চুম্বক ক্ষেত্র

ধাপ ১
চুম্বক ও তার মৌলিক ধর্মসমূহ

চুম্বক হলো এমন বস্তু যা লোহা, নিকেল, কোবাল্ট প্রভৃতি চৌম্বক পদার্থকে আকর্ষণ করে এবং অবাধে ঝুলিয়ে দিলে সর্বদা উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে স্থির থাকে।
১. আকর্ষণ ধর্ম: চুম্বকের দুই প্রান্তে আকর্ষণ ক্ষমতা সর্বাধিক (মেরু) এবং ঠিক মাঝখানে আকর্ষণ ক্ষমতা শূন্য (উদাসীন অঞ্চল)।
২. দিকনির্দেশক ধর্ম: উত্তর সন্ধানী মেরু (N) উত্তর দিকে এবং দক্ষিণ সন্ধানী মেরু (S) দক্ষিণ দিকে মুখ করে থাকে।
৩. সমমেরু পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত মেরু পরস্পরকে আকর্ষণ করে।

ধাপ ২
চৌম্বক আবেশ ও অবিভাজ্য মেরু

একটি শক্তিশালী চুম্বকের কাছে কোনো কাঁচা লোহার টুকরো আনলে স্পর্শ করার আগেই লোহাটি সাময়িকভাবে চুম্বকে পরিণত হয়—একে চৌম্বক আবেশ (Magnetic Induction) বলে। নিকবর্তী প্রান্তে বিপরীত মেরু এবং দূরবর্তী প্রান্তে সমমেরু আবিষ্ট হয়। তাই "আবেশ আকর্ষণের পূর্বে ঘটে"।
চুম্বকের একটি একক মেরু (Monopole) কখনো আলাদা করা যায় না। একটি চুম্বককে ভেঙে যত ছোট টুকরোই করা হোক না কেন, প্রতিটি খণ্ডই একটি পূর্ণাঙ্গ চুম্বক (N ও S যুক্ত) হিসেবে আত্মপ্রকাশ করে।

ধাপ ৩
পৃথিবী একটি বিরাট চুম্বক

পৃথিবী নিজেই একটি বিশাল প্রাকৃতিক চুম্বকের মতো আচরণ করে। পৃথিবীর ভৌগোলিক উত্তর মেরুর কাছে পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ কাল্পনিক চুম্বকের চৌম্বক দক্ষিণ মেরু এবং ভৌগোলিক দক্ষিণ মেরুর কাছে চৌম্বক উত্তর মেরু অবস্থান করে। এই কারণেই একটি চুম্বক শলাকা উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে স্থির থাকে। মেরু অঞ্চলের নাবিকরা কম্পাসের সাহায্যে দিক নির্ণয় করেন।

ধাপ ৪
চুম্বকত্ব নষ্টের কারণ ও সংরক্ষণ

উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে, হাতুড়ি দিয়ে পিটলে বা বারবার উপর থেকে ফেললে আণবিক চুম্বকের সজ্জা বিশৃঙ্খল হয়ে চুম্বকত্ব পুরোপুরি নষ্ট হয়ে যায়। চুম্বককে রক্ষা করতে বিপরীত মেরুদ্বয়কে নরম লোহার রক্ষক (Keepers) দিয়ে সংরক্ষণ করা হয়।

ধাপ ৫
পরীক্ষার মাস্টার টিপ

পরীক্ষায় প্রশ্ন আসে: "বিকর্ষণই চুম্বকত্বের নিশ্চিত প্রমাণ কেন?"—উত্তর: আকর্ষণ চৌম্বক পদার্থ ও চুম্বক উভয়ের মধ্যেই সম্ভব, কিন্তু বিকর্ষণ শুধুমাত্র দুটি চুম্বকের সমমেরুর মধ্যেই ঘটে।

ধারণা ৫: সরল তড়িৎ বর্তনী, পরিবাহিতা ও তড়িৎ প্রবাহের প্রভাব

ধাপ ১
তড়িৎ বর্তনীর উপাদান ও পরিবাহী-কুপরিবাহী

একটি কার্যকর তড়িৎ বর্তনীতে তড়িৎ কোষ (Cell), পরিবাহী তার, সুইচ ও বাল্ব থাকে। সুইচ বন্ধ থাকলে বর্তনী পূর্ণ হয় এবং তড়িৎ প্রবাহিত হয় (বদ্ধ বর্তনী বা Closed Circuit)। সুইচ খোলা থাকলে তড়িৎ প্রবাহ বন্ধ থাকে (মুক্ত বর্তনী বা Open Circuit)।
• সুপরিবাহী (Conductors): যাদের মধ্য দিয়ে সহজে তড়িৎ প্রবাহিত হয় (তামা, রূপা, অ্যালুমিনিয়াম, গ্রাফাইট, নোনা জল)।
• কুপরিবাহী (Insulators): যাদের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হতে পারে না (কাচ, রবার, প্লাস্টিক, চিনামাটি, বিশুদ্ধ জল)।

ধাপ ২
তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ফল ও ফিউজ তার

যেকোনো উচ্চ রোধযুক্ত পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে পরিবাহীটি অত্যন্ত উত্তপ্ত হয়ে ওঠে (জুলীয় তাপ)। যেমন: ইলেকট্রিক ইস্ত্রি, হিটার, গিজারে উচ্চ গলনাঙ্ক ও উচ্চ রোধের নাইক্রোম তার (লোহা, নিকেল ও ক্রোমিয়ামের সংকর ধাতু) ব্যবহৃত হয়।
ফিউজ তার (Electric Fuse): এটি সীসা (৭৫%) ও টিনের (২৫%) তৈরি সংকর ধাতু। এর বিশেষ গুণ হলো উচ্চ রোধ এবং নিম্ন গলনাঙ্ক। বর্তনীতে মাত্রাতিরিক্ত বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে এটি অতিরিক্ত তাপে গলে গিয়ে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে দিয়ে গৃহস্থালির মূল্যবান যন্ত্রপাতিকে রক্ষা করে।

ধাপ ৩
তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ফল ও তড়িৎচুম্বক

১৮২০ সালে বিজ্ঞানী ওয়েরস্টেড প্রমাণ করেন যে, পরিবাহী তারের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে তার চারপাশে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয় এবং কাছে থাকা চুম্বক শলাকা বিক্ষিপ্ত হয়।
তড়িৎচুম্বক (Electromagnet): একটি কাঁচা লোহার মজ্জার (Soft iron core) ওপর অন্তরিত তামার তার জড়িয়ে তাতে ডিসি বিদ্যুৎ পাঠালে কাঁচা লোহাটি শক্তিশালী অস্থায়ী চুম্বকে পরিণত হয়। বিদ্যুৎ প্রবাহ বন্ধ করলেই এর চুম্বকত্ব নষ্ট হয়।
ব্যবহার: বৈদ্যুতিক কলিং বেল, টেলিফোন ইয়ারপিস, কারখানায় ক্রেনের সাহায্যে ভারী লোহা তুলতে এবং হাসপাতালে চোখের ভেতর থেকে লোহার কণা বের করতে।

ধাপ ৪
এলইডি (LED) এর সুবিধা

এলইডি (Light Emitting Diode) সামান্য ভোল্টেজেই জ্বলে এবং কোনো ফিলামেন্ট না থাকায় নষ্ট হয় না। সাধারণ ফিলামেন্ট বাল্ব বেশিরভাগ তড়িৎ শক্তি তাপে নষ্ট করে, কিন্তু এলইডি প্রায় সম্পূর্ণ তড়িৎ শক্তিকে আলোতে রূপান্তরিত করে বিদ্যুৎ সাশ্রয় করে।

ধাপ ৫
সুরক্ষা টিপ

ফিউজ তারের পরিবর্তে কখনো সাধারণ তামার তার ব্যবহার করা মারাত্মক অপরাধ! কারণ তামার উচ্চ গলনাঙ্কের ফলে অতিরিক্ত কারেন্টেও তার গলবে না, ফলে বাড়িতে অগ্নিকাণ্ড ঘটতে পারে।

গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক সমীকরণ, বিক্রিয়া ও সূত্র

সেলসিয়াস-ফারেনহাইট স্কেল সম্পর্ক সূত্র
$$\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9}$$
$C$ হলো সেলসিয়াস পাঠ এবং $F$ হলো ফারেনহাইট পাঠ। $-40^\circ$ তাপমাত্রায় উভয় স্কেলের পাঠ সমান হয়।
গৃহীত বা বর্জিত তাপ পরিমাপের সমীকরণ
$$Q = m \cdot s \cdot \Delta t$$
$Q$ = মোট তাপ, $m$ = বস্তুর ভর, $s$ = আপেক্ষিক তাপ (জলের $s = 1\text{ cal/g}\cdot^\circ\text{C}$), $\Delta t$ = উষ্ণতার পরিবর্তন।
লীন তাপের মৌলিক সমীকরণ
$$Q = m \cdot L$$
বরফ গলনের লীন তাপ $L_{\text{বরফ}} = 80\text{ cal/g}$; জল বাষ্পীভবনের লীন তাপ $L_{\text{বাষ্প}} = 537\text{ cal/g}$।
আলোর প্রতিফলনের দ্বিতীয় সূত্র
$$ i = r (আপতন কোণ = প্রতিফলন কোণ)$$
যেকোনো প্রতিফলক তলের ক্ষেত্রে অভিলম্বের সাপেক্ষে আপতন কোণ ও প্রতিফলন কোণ সর্বদা সমান।
সমতল দর্পণে দূরত্ব ও বিচ্যুতি কোণ
$$u = v, \quad \delta = 180^\circ - 2i$$
দর্পণ থেকে বস্তু দূরত্ব ($u$) ও প্রতিবিম্ব দূরত্ব ($v$) সমান; $\delta$ হলো আলোর বিচ্যুতি কোণ।
তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ফল (জুলীয় তাপ)
$$H = I^2 R t$$
তড়িৎ প্রবাহ ($I$), রোধ ($R$) এবং সময় ($t$) বাড়লে পরিবাহীতে উৎপন্ন তাপের পরিমাণ ($H$) বৃদ্ধি পায়।

সমাধানকৃত উদাহরণ ও প্রয়োগ (Solved Examples)

উদাহরণ 1
কোন উষ্ণতায় সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের থার্মোমিটারের পাঠ একই হবে? গাণিতিকভাবে নির্ণয় করো।
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

ধরি, নির্ণেয় তাপমাত্রাটি হলো $x$।
অর্থাৎ $C = x$ এবং $F = x$।
আমরা জানি সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের সম্পর্ক:

$$\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9}$$

বা,

$$\frac{x}{5} = \frac{x - 32}{9}$$

বজ্রগুণন করে পাই:

$$9x = 5(x - 32)$$

বা,

$$9x = 5x - 160$$

বা,

$$9x - 5x = -160$$

বা,

$$4x = -160$$

বা,

$$x = \frac{-160}{4} = -40$$

উত্তর: $-40^\circ$ উষ্ণতায় সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের পাঠ হুবহু সমান হবে ($-40^\circ\text{C} = -40^\circ\text{F}$)।

উদাহরণ 2
$0^\circ\text{C}$ উষ্ণতার ৫০ গ্রাম বরফকে সম্পূর্ণভাবে গলিয়ে $0^\circ\text{C}$ উষ্ণতার জলে পরিণত করতে কত ক্যালরি তাপের প্রয়োজন হবে?
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

বরফ যখন গলে জলে পরিণত হয়, তখন তার উষ্ণতার কোনো পরিবর্তন হয় না; শুধুমাত্র অবস্থার পরিবর্তন ঘটে। অতএব এখানে শুধুমাত্র লীন তাপ গৃহীত হবে।
দেওয়া আছে: • বরফের ভর ($m$) $= 50\text{ গ্রাম}$
• বরফ গলনের লীন তাপ ($L$) $= 80\text{ ক্যালরি/গ্রাম}$
প্রয়োজনীয় তাপ:

$$Q = m \times L = 50\text{ g} \times 80\text{ cal/g} = 4000\text{ ক্যালরি}$$

উত্তর: বরফটিকে জলে পরিণত করতে মোট ৪০০০ ক্যালরি তাপ লাগবে।

উদাহরণ 3
একটি আলোক রশ্মি সমতল দর্পণের ওপর আপতিত হলো। যদি আপতিত রশ্মিটি দর্পণের প্রতিফলক তলের সাথে $35^\circ$ কোণ উৎপন্ন করে, তবে আপতন কোণ, প্রতিফলন কোণ ও আলোক রশ্মির বিচ্যুতি কোণ কত হবে?
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

প্রতিফলক তলের ওপর অঙ্কিত অভিলম্বটি দর্পণের সাথে $90^\circ$ কোণে থাকে।
যেহেতু রশ্মিটি দর্পণের তলের সাথে $35^\circ$ কোণ করেছে, তাই:
• আপতন কোণ ($i$):

$$i = 90^\circ - 35^\circ = 55^\circ$$

• প্রতিফলন কোণ ($r$): প্রতিফলনের দ্বিতীয় সূত্রানুযায়ী, $r = i = 55^\circ$।
• বিচ্যুতি কোণ ($\delta$):

$$\delta = 180^\circ - 2i = 180^\circ - 2(55^\circ) = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ$$

উত্তর: আপতন কোণ $55^\circ$, প্রতিফলন কোণ $55^\circ$ এবং রশ্মির বিচ্যুতি কোণ $70^\circ$।

সাধারণ ভুলত্রুটি ও সতর্কতা (Common Traps)

সাধারণ ভুল ধারণা

তাপ এবং তাপমাত্রাকে একই ভৌত রাশি মনে করে একক গুলিয়ে ফেলা।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

তাপ হলো শক্তির একটি রূপ (একক: ক্যালরি বা জুল), যা স্থানান্তরিত হয়। তাপমাত্রা হলো বস্তুর তাপীয় অবস্থা বা তীব্রতা (একক: ডিগ্রি সেলসিয়াস বা ফারেনহাইট), যা নির্ধারণ করে তাপ প্রবাহের অভিমুখ। (টিপ: তাপ হলো কারণ, আর তাপমাত্রা হলো তার ফলাফল!)

সাধারণ ভুল ধারণা

স্ফুটন ও বরফ গলনের সময় লীন তাপ গ্রহণ করা সত্ত্বেও তাপমাত্রা বাড়ে বলে ভুল লেখা।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

লীন তাপ বস্তুর অভ্যন্তরীণ আন্তঃআণবিক বন্ধন ভাঙতে খরচ হয়, ফলে অনুর গতিশক্তি বা তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় না। $0^\circ\text{C}$-এর বরফ গলে $0^\circ\text{C}$-এর জলেই পরিণত হয়। (টিপ: "লীন" কথার অর্থই হলো সুপ্ত বা লুক্কায়িত!)

সাধারণ ভুল ধারণা

চুম্বকের আকর্ষণ ধর্মকেই চুম্বকত্ব পরীক্ষার চূড়ান্ত প্রমাণ মনে করা।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

একটি চুম্বক যেকোনো অনাহত চৌম্বক পদার্থকেও (যেমন সাধারণ লোহার টুকরো) আকর্ষণ করতে পারে। কিন্তু কেবল দুটি চুম্বকের সমমেরুই পরস্পরকে বিকর্ষণ করতে পারে। অতএব "বিকর্ষণই চুম্বকত্বের নিশ্চিত প্রমাণ"।

চিত্রগত ব্যাখ্যা ও মডেল

ভৌত পরিবেশের চার স্তম্ভ: তাপ, আলো, চুম্বক ও তড়িৎ (WBBSE Class 7 Science) ১. তাপ ও অবস্থার পরিবর্তন (লীন তাপ) বরফ গলন (80 cal/g) বাষ্পীভবন (537 cal/g) C/5 = (F - 32)/9 ২. আলোর প্রতিফলন ও সমতল দর্পণ ∠i ∠r প্রতিফলনের সূত্র: ∠i = ∠r | দর্পণে বস্তু দূরত্ব = প্রতিবিম্ব দূরত্ব ৩. চুম্বক ও চৌম্বক বলরেখা (Magnetism) N (উত্তর) S (দক্ষিণ) সমমেরু পরস্পরকে বিকর্ষণ করে | আবেশ আকর্ষণ অপেক্ষা পূর্বে ঘটে ৪. তড়িৎ বর্তনী ও প্রবাহের ফল (Electric Circuit) + - বদ্ধ বর্তনীতে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় | নাইক্রোম তারে তাপীয় ফল (H = I²Rt)

চিত্র: ভৌত পরিবেশের মূল বিজ্ঞান—তাপমাত্রা, আলোর প্রতিফলন, চুম্বক ক্ষেত্র ও তড়িৎ বর্তনী (WBBSE গণিত ও বিজ্ঞান প্রভা)

অধ্যায় পড়া শেষ হয়েছে?
অনুশীলন শুরু করো

অনলাইন মক টেস্ট দিয়ে প্রস্তুতি যাচাই করো

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) পাঠ্যক্রম অনুযায়ী বহু বিকল্পীয় প্রশ্ন (MCQ) সমাধান করো। তাৎক্ষণিক ফলাফল, সঠিক ব্যাখ্যা এবং নিজের স্কোর জেনে নাও।

AI সহায়ক

তাত্ক্ষণিক সমাধান

ভৌত পরিবেশ অধ্যায়ে কোনো প্রশ্ন বা সন্দেহ আছে? আমাদের AI শিক্ষক থেকে সহজ সমাধান ও ব্যাখ্যা নিন।

STAY UPDATED

Get the Latest Updates

New test series, syllabus updates, exam notifications and more.

Syllabus
Updates
Exam
Alerts
Study
Resources