0.002 kg ভরের একটি শোলা বল 10°C চার্জে চার্জিত। শোলা বলটিকে অভিকর্ষীয় ক্ষেত্রে স্থির রাখতে কত $V{m}^{-1}$ তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রয়োজন হবে?

একটি শোলা বলকে অভিকর্ষীয় ক্ষেত্রে স্থির রাখতে হলে, অভিকর্ষ বলের (gravitational force) সমান ও বিপরীতমুখী একটি তড়িৎ বল (electric force) ক্রিয়া করতে হবে।

অভিকর্ষ বলের সূত্র: \(F_g = mg\)

যেখানে,

    
• \(m\) = বলের ভর = 0.002 kg
    
• \(g\) = অভিকর্ষজ ত্বরণ = 9.8 \(ms^{-2}\) (প্রমিত মান)

তড়িৎ বলের সূত্র: \(F_e = qE\)

যেখানে,

    
• \(q\) = বলের চার্জ
    
• \(E\) = তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা

বলটিকে স্থির রাখার জন্য, তড়িৎ বল অবশ্যই অভিকর্ষ বলের সমান হতে হবে:

\(F_e = F_g\)

\(qE = mg\)

অতএব, তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা \(E = \frac{mg}{q}\)

প্রশ্নে দেওয়া আছে: "0.002 kg ভরের একটি শোলা বল 10°C চার্জে চার্জিত।"

এখানে একটি গুরুত্বপূর্ণ ত্রুটি রয়েছে। "°C" তাপমাত্রার একক, চার্জের একক নয়। চার্জের একক হলো কুলম্ব (C)। যদি প্রশ্নে 10°C-কে চার্জের পরিমাণ হিসেবে ধরা হয়, তবে এটি এককগতভাবে ভুল।

যদি ধরে নেওয়া হয় যে, এই "10°C" আসলে 10 কুলম্ব (10 C) চার্জকে নির্দেশ করছে, তবে গণনা নিম্নরূপ হবে:

দেওয়া আছে,

    
• ভর, \(m = 0.002\) kg
    
• চার্জ, \(q = 10\) C (আনুমানিক, যেহেতু প্রশ্নে একক ত্রুটিপূর্ণ)
    
• অভিকর্ষজ ত্বরণ, \(g = 9.8\) \(ms^{-2}\)

প্রয়োজনীয় তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা,

\(E = \frac{mg}{q}\)

\(E = \frac{0.002 \text{ kg} \times 9.8 \text{ m/s}^2}{10 \text{ C}}\)

\(E = \frac{0.0196}{10}\)

\(E = 0.00196\) \(Vm^{-1}\)

এই প্রাপ্ত মান (0.00196 \(Vm^{-1}\)) প্রদত্ত অপশনগুলোর (196, 200, 296) কোনোটির সাথে মিলে না। প্রশ্নে চার্জের একক "°C" ভুলভাবে উল্লেখ করা হয়েছে। এই ত্রুটির কারণে সঠিক উত্তর নির্ণয় সম্ভব নয়। যদি চার্জের মান 0.0001 C (\(100 \mu C\)) হতো, তাহলে তড়িৎ ক্ষেত্র 196 \(Vm^{-1}\) হত। কিন্তু প্রশ্নে চার্জ "10°C" হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছে, যা পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মানুযায়ী ভুল।

প্রদত্ত শর্ত বা তথ্য অনুযায়ী এখানে কোনো অপশনই সঠিক নয়।