পদার্থবিজ্ঞান • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০১১-২০১২

পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

4.

একই মাপের 27 টি বৃষ্টির ফোঁটার প্রত্যেকটিকে 220V দ্বারা চার্জিত হলে বৃহদাকার ফোঁটার বিভব নির্ণয় করা হল। বৃষ্টির ফোঁটাগুলো একত্রিত হয়ে একটি বড় ফোঁটায় পরিণত হলে বৃহদাকার ফোঁটার বিভব নির্ণয় কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

ধরি, ছোট প্রতিটি বৃষ্টির ফোঁটার ব্যাসার্ধ rr এবং চার্জ qq।
অতএব, প্রতিটি ছোট ফোঁটার বিভব,
V=14πε0qr=220 VV = \frac{1}{4\pi \varepsilon_0} \frac{q}{r} = 220\text{ V}

27 টি ফোঁটা একত্রিত হয়ে RR ব্যাসার্ধের একটি বড় ফোঁটায় পরিণত হলে আয়তনের সংরক্ষণশীলতা অনুসারে:
43πR3=27×43πr3\frac{4}{3}\pi R^3 = 27 \times \frac{4}{3}\pi r^3
  ⟹  R3=27r3\implies R^3 = 27r^3
  ⟹  R=3r\implies R = 3r

বড় ফোঁটার মোট চার্জ, Q=27qQ = 27q

সুতরাং, বৃহদাকার ফোঁটার বিভব:
V′=14πε0QR=14πε027q3r=9×(14πε0qr)V' = \frac{1}{4\pi \varepsilon_0} \frac{Q}{R} = \frac{1}{4\pi \varepsilon_0} \frac{27q}{3r} = 9 \times \left(\frac{1}{4\pi \varepsilon_0} \frac{q}{r}\right)
  ⟹  V′=9×220 V=1980 V\implies V' = 9 \times 220\text{ V} = 1980\text{ V}

উত্তর: 1980 V

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন