সৃজনশীলঃ ‘চিত্রটি লক্ষ কর…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৪ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

আমরা জানি, যেসব বিক্রিয়ায় কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াস স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিভাজিত হয় অথবা অন্য কোনো হালকা কণা দ্বারা আঘাত প্রাপ্ত হয়ে একটি নতুন পরমাণুর নিউক্লিয়াস এবং একটি হালকা কণা উৎপন্ন হয়, সেইসব বিক্রিয়াকে নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া বলে। আবার, সকল তেজস্ক্রিয় বিক্রিয়া নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া । তাই তেজস্ক্রিয়তা একটি স্বতঃস্ফূর্ত নিউক্লীয় ঘটনা ।

$A$ বিন্দুতে চার্জ, $q_1=6\mu C=6\times {10}^{-6}C$
B বিন্দুতে চাক্র, $q_2=-2\mu C=-2\times {10}^{-6}C$

$\begin{array}{cc}& AB=BC=d=0.4m\\ \therefore & AC=\sqrt{d^2+d^2}=\sqrt{(0.4m{)}^2+(0.4m{)}^2}=0.565685m\\ \therefore & d^{\prime }=0.565685m\end{array}$

কুলম্ব ধ্রুবক, $\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}=9\times {10}^9{\mathrm{Nm}}^2{C}^{-2}$
A এবং B বিন্দুর চার্জের জন্য C বিন্দুতে বিভব;

$\begin{array}{cc}V& =\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{q_1}{d^1}+\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{g_2}{d}=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}(\frac{q^{\prime }}{d^{\prime }}+\frac{g_2}{d})\\ & =9\times {10}^9{\mathrm{Nm}}^2{C}^{-2}(\frac{6\times {10}^{-6}C}{0.565685m}+\frac{-2\times {10}^{-6}C}{0.4m})\\ & =9\times {10}^9\times {10}^{-6}(10.6066-5)V\\ & =50.46\times {10}^{3}V\end{array}$

অতএব, C বিন্দুর  (চার্জ স্থাপনের পূর্বে) তড়িৎ বিভব $50:{46}^{\circ }\times {10}^{\circ }V$

এখানে, A বিন্দুতে  চার্জ, $q_1=6\times {10}^{-6}C$

B বিন্দুতে চার্জ, 

$q_2=-2\times {10}^{-6}C$

C বিন্দুতে চার্জ, q = 0.2c

$d^{\prime }=\mathrm{AC}=0.565685m$

কুলম্ব ধ্রুবক,

$\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}=9\times {10}^9{\mathrm{Nm}}^2{C}^{-2}$

A এবং C এর মধ্যবর্তী বল,

$\begin{array}{cc}{F}_{\mathrm{AC}}& =\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\cdot \frac{g_{1\cdot }q}{d^{\prime 2}}\\ & =\frac{9\times {10}^9{\mathrm{Nm}}^2{C}^{-2}\times 6\times {10}^{-6}C\times 0.2C}{(0.565685m{)}^2}\end{array}$

$=33.75\times {10}^{3}N$ এবৎ এর দিক $\overrightarrow{\mathrm{AC}}$ বরাবর

B এবং C এর মধ্যবর্তী বল,

$\begin{array}{cc}{F}_{BC}& =\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{g_{2}q}{d^2}\\ & =\frac{9\times {10}^9{\mathrm{Nm}}^2{C}^{-2}\times 2\times {10}^{-6}C\times 0.2C}{(0.4m{)}^2}\end{array}$

22.5 x 1³0 N এবং এর দিক $\overrightarrow{\mathrm{CB}}$ বরাবর 

F_AC এবং F_BCএর মধ্যবর্তী কোণ, $\alpha ={180}^{\circ }-{45}^{\circ }={135}^{\circ }$

লব্ধি বল ,

$\begin{array}{cc}F& =\sqrt{F_{\mathrm{AC}}{}^2+F_{\mathrm{BC}}{}^2+2F_{\mathrm{AC}}\cdot F_{\mathrm{BC}\cdot }\cos {133}^0}\\ & =\sqrt{{(33.75\times {10}^0)}^2+{(222.5\times {10}^3)}^2+2\times 33.73\times {10}^3\times 22.5\times {10}^3\times \cos {133}^{\circ }}\\ & =23.904\times {10}^{3}N\end{array}$

C বিন্দুতে  বস্তুর ভর, $m=2\mathrm{kg}$

অভিকর্ষজ ত্বরণ, $g=9,8m{s}^{-2}$
$\therefore$ বস্তুর ওজন, $W=\mathrm{mg}=2\mathrm{kg}\times 9.8m{s}^{-2}$

$=19,6N$; যার দিক নিম্নমুখী

এখানে, C বিন্দুতে লব্ধি বল F এবং ওজন W সমান নয় এবং এদের দিকও বিপরীতমুখী নয় । তাই C বিন্দুতে চার্জিত বস্তুটি স্থির থাকবে না।