একটি বিড়াল 21 মিটার দূরে একটি ইঁদুর দেখে তাকে ধরার জন্য স্থিরাবস্থা থেকে 2 মি./সে.2 সমত্বরণে দৌড়াতে লাগল। যদি ইঁদুরটি 20 মি./সে. সমবেগে দৌড়াতে থাকে,তবে কত সেকেন্ড পরে বিড়ালটি ইঁদুরটিকে ধরতে পারবে?
21
একটি বিড়াল 21 মিটার দূরে একটি ইঁদুর দেখে তাকে ধরার জন্য স্থিরাবস্থা থেকে 2 মি./সে.2 সমত্বরণে দৌড়াতে লাগল। যদি ইঁদুরটি 20 মি./সে. সমবেগে দৌড়াতে থাকে,তবে কত সেকেন্ড পরে বিড়ালটি ইঁদুরটিকে ধরতে পারবে?
- 20 (Incorrect)
- 21 (Correct)
- 24 (Incorrect)
- 30 (Incorrect)
ব্যাখ্যা:
ধরি, t সেকেন্ড পরে বিড়ালটি ইঁদুরটিকে ধরতে পারবে।
বিড়ালের গতি
বিড়াল স্থিরাবস্থা থেকে দৌড়ানো শুরু করে, তাই তার আদি বেগ (u) = 0 মি./সে.
বিড়ালের ত্বরণ (a) = 2 মি./সে.2
t সময় পরে বিড়াল কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব (Sবিড়াল) = ut + (1/2)at²
Sবিড়াল = 0 × t + (1/2) × 2 × t²
Sবিড়াল = t²
ইঁদুরের গতি
ইঁদুর 20 মি./সে. সমবেগে দৌড়াচ্ছে।
t সময় পরে ইঁদুর কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব (Sইঁদুর) = বেগ × সময়
Sইঁদুর = 20t
বিড়াল কর্তৃক ইঁদুরকে ধরার শর্ত
বিড়াল যখন ইঁদুরকে ধরবে, তখন বিড়াল কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব, ইঁদুর কর্তৃক অতিক্রান্ত দূরত্ব এবং তাদের মধ্যেকার প্রাথমিক দূরত্বের সমান হবে।
Sবিড়াল = প্রাথমিক দূরত্ব + Sইঁদুর
t² = 21 + 20t
সমীকরণ সমাধান
এখন আমরা t এর মান বের করার জন্য সমীকরণটি সমাধান করি:
t² - 20t - 21 = 0
এটি একটি দ্বিঘাত সমীকরণ। আমরা এটিকে উৎপাদকের মাধ্যমে সমাধান করতে পারি:
t² - 21t + t - 21 = 0
t(t - 21) + 1(t - 21) = 0
(t + 1)(t - 21) = 0
সুতরাং, t = -1 অথবা t = 21।
যেহেতু সময় ঋণাত্মক হতে পারে না, তাই t = 21 সেকেন্ড।
বিকল্পগুলির বিশ্লেষণ:
- A. 20 (Incorrect)
- B. 21 (Correct)
- C. 24 (Incorrect)
- D. 30 (Incorrect)
সিদ্ধান্ত
বিড়ালটি 21 সেকেন্ড পরে ইঁদুরটিকে ধরতে পারবে।
সঠিক উত্তর: B. 21