পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

মূল ব্যাখ্যা:
১. আধান বিভাজন ও বিভব: গোলক দুটি স্পর্শ করানোর পূর্বে তাদের আধান ছিল $q_1 = +40\text{ C}$ এবং $q_2 = -30\text{ C}$। দুটিকে স্পর্শ করালে মোট আধান হবে $Q = 40 + (-30) = +10\text{ C}$। যেহেতু দুটি গোলকের ব্যাসার্ধই সমান ($8\text{ cm}$), তাই স্পর্শ করানোর পর আধান সমানভাবে বন্টিত হয়ে প্রতিটি গোলকে আধান হবে $q' = \frac{10}{2} = +5\text{ C}$। স্পর্শ করার পর উভয় গোলকের বিভব সমান হয়। তাই ii সঠিক।

২. বলের প্রকৃতি: স্পর্শের পর দুটি গোলকেই সমধর্মী ($+5\text{ C}$) আধান থাকবে। আমরা জানি, সমধর্মী আধান পরস্পরকে বিকর্ষণ করে। তাই বল বিকর্ষণধর্মী হবে। সুতরাং iii সঠিক।

৩. বলের মান হিসাব:
স্পর্শের পূর্বে বল, $F_1 = 9 \times 10^9 \times \frac{|40 \times (-30)|}{1^2} = 1.08 \times 10^{13}\text{ N}$
স্পর্শের পরে বল, $F_2 = 9 \times 10^9 \times \frac{5 \times 5}{1^2} = 2.25 \times 10^{10}\text{ N}$
দেখা যাচ্ছে $F_2 < F_1$, অর্থাৎ স্পর্শের পর বলের মান কমে যায়। তাই i ভুল।

সুতরাং সঠিক উত্তর (গ) ii ও iii।

একই ধরনের প্রশ্ন:
প্রশ্ন: একই আকারের দুটি গোলকে $+12\text{ C}$ এবং $+4\text{ C}$ আধান আছে। স্পর্শ করানোর পর প্রতিটিতে আধানের পরিমাণ কত হবে?
উত্তর: $\frac{12 + 4}{2} = +8\text{ C}$।