Question

സമാനമായ രണ്ട് ലോഹ ഗോളങ്ങളുടെ ചാർജ്ജുകൾ 6 C ഉം 2 C ഉം ആണ് . ഇവയെ ഒരു നിശ്ചിത അകലത്തിൽ ക്രമീകരിച്ചപ്പോൾ F എന്ന ബലം അനുഭവപ്പെടുന്നു . ഇവയെ പരസ്പരം സ്പർശിച്ച ശേഷം അതെ ദൂരത്തിൽ തിരികെ വച്ചാൽ ബലം എത്രയാകും

• A. F
• B. 2F/3
• C. 4F/3
• D. 8F/3

Answer 1

Answer:

C. 4F/3

• രണ്ട് സമാനമായ ലോഹ ഗോളങ്ങളുടെ ചാർജുകൾ Q1​=6C ഉം Q2​=2C ഉം ആണ്. അവ ഒരു നിശ്ചിത അകലത്തിൽ (r) വെച്ചപ്പോൾ അവ തമ്മിലുള്ള ബലം F ആണെന്ന് കരുതുക.

• കൂളോംബിന്റെ നിയമം അനുസരിച്ച്, രണ്ട് ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള ബലം:

  F=K Q₁ Q₂/r2

  ഇവിടെ k എന്നത് കൂളോംബിന്റെ സ്ഥിരാങ്കമാണ്.

• നൽകിയിട്ടുള്ള ചാർജുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആദ്യത്തെ ബലം കണ്ടെത്താം:

  F=k 12 /r²

• ഇനി, ഈ ഗോളങ്ങളെ പരസ്പരം സ്പർശിച്ച ശേഷം അതേ ദൂരത്തിൽ തിരികെ വെച്ചാൽ എന്ത് സംഭവിക്കുമെന്ന് നോക്കാം. സമാനമായ ലോഹ ഗോളങ്ങളായതുകൊണ്ട്, അവയെ സ്പർശിക്കുമ്പോൾ ആകെ ചാർജ് അവയ്ക്കിടയിൽ തുല്യമായി പങ്കിടും.

• ആകെ ചാർജ് =Q1​+Q2​=6C+2C=8C

• സ്പർശിച്ച ശേഷം ഓരോ ഗോളത്തിലുമുള്ള ചാർജ്: Q′=2ആകെ ചാർജ്​=28C​=4C

• ഇപ്പോൾ ഓരോ ഗോളത്തിലും Q′=4C ചാർജ് ഉണ്ട്. ഇവയെ അതേ അകലത്തിൽ (r) തിരികെ വെക്കുമ്പോൾ അനുഭവപ്പെടുന്ന പുതിയ ബലം (F′) കണ്ടെത്താം:

• F=K16/r²

• ഇനി F ഉം F′ ഉം തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണ്ടെത്താം:

• അതുകൊണ്ട്, ഗോളങ്ങളെ പരസ്പരം സ്പർശിച്ച ശേഷം അതേ ദൂരത്തിൽ തിരികെ വെച്ചാൽ അവ തമ്മിലുള്ള ബലം ആദ്യത്തെ ബലത്തിന്റെ 4/3​ മടങ്ങ് ആയിരിക്കും.