পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

মূল ব্যাখ্যা:
উদ্দীপক অনুযায়ী, $A$ গোলকের আধান $q_A = +80\text{ C}$, $B$ গোলকের আধান $q_B = +20\text{ C}$ এবং মধ্যবর্তী দূরত্ব $d = 50\text{ cm} = 0.5\text{ m}$।

১. $A$ গোলকের বিভব $B$ গোলকের চেয়ে বেশি। দুটিকে তার দিয়ে যুক্ত করলে উচ্চ বিভব ($A$) থেকে নিম্ন বিভবে ($B$) ধনাত্মক চার্জ প্রবাহিত হবে, যার ফলে $A$ গোলকের চার্জ ও বিভব হ্রাস পাবে। সুতরাং (i) সঠিক।

২. ইলেকট্রন ($e^-$) সর্বদা নিম্ন বিভব হতে উচ্চ বিভবের দিকে প্রবাহিত হয়। তাই $B$ গোলক থেকে $A$ গোলকের দিকে ইলেকট্রন প্রবাহিত হবে। সুতরাং (ii) সঠিক।

৩. বলের পরিবর্তন নির্ণয়:

• যুক্ত করার পূর্বে বল, $F_1 = \frac{k \cdot q_A \cdot q_B}{d^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 80 \times 20}{(0.5)^2} = 5.76 \times 10^{13}\text{ N}$
• তার দিয়ে যুক্ত করার পর প্রতিটি গোলকের আধান, $q' = \frac{80 + 20}{2} = 50\text{ C}$
• যুক্ত করার পর বল, $F_2 = \frac{k \cdot (q')^2}{d^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 50 \times 50}{(0.5)^2} = 9.0 \times 10^{13}\text{ N}$
• বলের প্রকৃত পরিবর্তন $\Delta F = F_2 - F_1 = 9.0 \times 10^{13} - 5.76 \times 10^{13} = 3.24 \times 10^{13}\text{ N}$।

যেহেতু বলের পরিবর্তন $3.24 \times 10^{13}\text{ N}$, তাই (iii) বাক্যটি ভুল।

অতএব, সঠিক উত্তর (ক)।

একই ধরনের প্রশ্ন:
প্রশ্ন: $+10\text{ C}$ ও $+30\text{ C}$ আধানযুক্ত সমআকারের দুটি গোলককে তার দ্বারা যুক্ত করলে প্রতিটি গোলকের শেষ আধান কত হবে?
উত্তর: $+20\text{ C}$ (গড় আধান = $\frac{10 + 30}{2} = 20\text{ C}$)।