सरकण्डे की एक गोली जिसका द्रव्यमान `5.0xx10^(-5)` किग्रा है पर `3xx10^(-8)` कूलॉम आवेश है। इस गोली की ऊपर 10 सेमी की दुरी पर स्थित सरकण्डे की दूसरी गोली में कितना आवेश होना चाहिए जो पहली गोली को संतुलन में रख सके ?

Explanation

प्रश्न से स्पष्ट है कि सरकण्डे की गोली पर आवेश और आविष्ट गोले पर के आवेश समान है, क्योंकि प्रतिकर्षण के फलस्वरूप सरकण्डे की गोली प्राप्त गतिज ऊर्जा के कारण आविष्ट गोली पर स्थिर हो जाती है |
सरकण्डे की गोली के एक मीटर की ऊँचाई से गिरने के कारण आविष्ट गोले पर पहुँचने पर इसमें गतिज ऊर्जा रहती है | गोली और गोले के बीच प्रतिकर्षण होता है | प्रतिकर्षण के फलस्वरूप ही गोली गोले की सतह पर स्थिर हो जाती है, जिसका अर्थ यह होता है कि गोले को रोकने में किया गया कार्य गोली की गतिज ऊर्जा के बराबर होता है |
गोली की गतिज ऊर्जा `= (1)/(2) mv^(2)`
`= (1)/(2) xx 1 xx 10^(-3) xx 2gh" "[because v^(2) = 2gh]`
`= (1)/(2) xx 1 xx 10^(-3) xx 2 xx 9.80 xx 1` जूल
अनन्त से गोली को गोले के पृष्ठ तक लाने में किया गया कार्य
= गोले के पृष्ठ पर विभव `xx` आवेश
`= (1)/(4 pi epsilon_(0)) xx (Q)/(0.10) xx 3.26 xx 10^(-7)` जूल
जहाँ Q = गोले का आवेश कूलम्ब में है |
`therefore" "(1)/(4 pi epsilon_(0)) xx (Q)/(0.10) xx 3.26 xx 10^(-7)`
`= (1)/(2) xx 1 xx 10^(-3) xx 2 xx 9.80 xx 1`
`therefore" "Q = (0.10 xx 10^(-3) xx 2 xx 9.80 xx 1)/(9 xx 10^(9) xx 2 xx 3.26 xx 10^(-7))`
`= 3.34 xx 10^(-7)` कूलम्ब