સમાન વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે સમાન ગોળાઓને એક આધારબિંદુથી સરખી લંબાઈની દોરી વડે લટકાવેલ છે. ત્યારે બે દોરી વચ્ચેનો કોણ $30^o$ છે. જ્યારે $0.8\, g\, cm^{-3}$ ઘનતાના પ્રવાહીમાં ડૂબાડવામાં આવે ત્યારે બે દોરી વચ્ચેનો કોણ ગોળાઓ હવામાં હતા તયારે જેટલો હતો તેટલો જ રહે છે. જો ગોળાઓના દ્રવ્યની ઘનતા $1.6 \,g \,cm^{-3}$ હોય તો પ્રવાહીનો ડાઈઈલેક્ટ્રિક અચળાંક ........ છે.
  • A$2$
  • B$1$
  • C$4$
  • D$3$
AIEEE 2010, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
આકૃતિ પરથી ગોળાની સમતોલન સ્થિતિમાં ,

\(F = \,\frac{{k{q^2}}}{{{r^2}}} = T\,\sin {15^ \circ }\,\,\,\,....(1)\,\,\,\)

\(\therefore \,\,\,mg\, = \,T\,\cos \,{15^ \circ }\,\,....(2)\)

પરિણામ \({\text{(1)}}\) અને \({\text{(2)}}\) નો ગુણોતર લેતા \(\therefore \,\frac{{k{q^2}}}{{mg{r^2}}}\, = \tan \,{15^ \circ }\,\,....(3)\,\,\,\,\therefore \,m'\, = \,m\, - \frac{m}{g}\,\)

પ્રવાહીમાં ગોળાનું અસરકારક વજન \(, mg'\, = \,mg\, - \,\frac{{0.8\,mg}}{{1.6}}\, = \frac{{mg}}{2}\,\)

પ્રવાહીમાં ગોળાઓ વચ્ચે લાગતું અપાકર્ષણ બળ \(F'\, = \frac{F}{K}\, = \frac{{k{q^2}}}{{K{r^2}}}\,\,\tan \,{15^ \circ }\, = \frac{{k{q^2}}}{{K{r^2}}}\,....(4)\)

પ્રવાહીમાં દોરીમાં તણાવબળ \(T'\,\cos \,{15^ \circ }\, = \frac{{mg}}{2}\,\,....(5)\,\,\therefore \,\tan \,{15^{ \circ \,}} = \frac{{2k{q^2}}}{{K\,mg\,{r^2}}}\,...(6)\,\)

પરિણામ \({\text{(3)}}\) અને \({\text{(6)}}\) પરથી \(\frac{{2k{q^2}}}{{K\,mg\,{r^2}}}\, = \frac{{k{q^2}}}{{mg{r^2}}}\,\,\therefore \,K = 2\)

OR

\({ \in _r}\,\, = \,\,\frac{{{d_b}}}{{{d_b}\,\, - \,\,{d_\ell }}}\,\, = \,\,\frac{{1.6}}{{1.6\,\, - \,\,0.8}}\,\, = \,\,2\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    $a$ બાજુવાળા સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબંદુ પર $+Q$ વિદ્યુતભાર મૂકેલા છે.તો એક વિદ્યુતભાર પર લાગતું બળ કેટલું થાય? $\left( {k = \frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}}} \right)$ 
    View Solution
  • 2
    $Z$ પરમાણું ક્રમાંક ધરાવતા પરમાણુને $R$ ત્રીજ્યાના ગોળાની અંદર એકસમાન વિતરીત ઋણ વિદ્યુતભારના વિતરણ વડે ઘેરાયેલો અને કેન્દ્ર પાસે ઘન વિદ્યુતભાર ધરાવે છે તેમ ધ્યાનમાં લો. પરમાણુની અંદર કેન્દ્રથી $r$ અંતરે આવેલા બિંદુુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું છે?
    View Solution
  • 3
    મુક્ત અવકાશમાં વિદ્યુત પરમિટિવિટિ નું મૂલ્ય ........ છે.
    View Solution
  • 4
    $1.2 \times 10^{-30} \,Cm$ અને $2.4 \times 10^{-30} \,Cm$ દ્વિ-ધ્રુવી ચાકમાત્રા ધરાવતી બે વિદ્યુત દ્વિ-ધ્રુવીઓને અનુક્રમે બે $5 \times 10^{4}$ $NC ^{-1}$ અને $15 \times 10^{4} \,NC ^{-1}$ જેટલા નિયમીત વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. વિદ્યુત દ્વિ-ધુવીઓ દ્વારા અનુભવતા મહત્તમ ટોર્કનો ગુણોત્તર $\frac{1}{x}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય ......... થશે.
    View Solution
  • 5
    આકૃતિતિાં દર્શાવ્યા અનુસાર $2 Q$ અને $3 Q$ જેટલો વિદ્યુતભાર ઘેરતા બે પોલા સમકેન્દ્રીય સમઘનો $C_1$ અને $C_2$ છે. $C_1$ અને $\mathrm{C}_2$ માંથી પસાર થતા વિદ્યુત ફ્લક્સનો ગુણોત્તર_____________છે.
    View Solution
  • 6
    $\varepsilon$$_r$ નું પારિમાણિક સૂત્ર.......
    View Solution
  • 7
    વિદ્યુતક્ષેત્ર શોધવા ગાઉસનો નિયમ $|\overrightarrow{\mathrm{E}}|=\frac{q_{\mathrm{enc}}}{\varepsilon_{0}|\mathrm{A}|}$ વાપરવામાં આવે છે.જ્યાં $\varepsilon_{0}$ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી, $A$ ગાઉસીયન સપાટીનું ક્ષેત્રફળ અને $q_{enc}$ એ ગાઉસીયન સપાટીની અંદર રહેલ વિજભાર છે.ઉપરનું સૂત્ર ક્યારે વાપરવામાં આવે છે?
    View Solution
  • 8
    એક બિંદુવત વીજભાર $q_1=4{q_0}$ ઉગમબિંદુ પર રાખેલ છે. બીજો બિંદુવત વીજભાર $q _2=- q _0,\;\; x=12\,cm$ પર રહેલ છે. પ્રોટોનનો વીજભાર $q_0$ છે પ્રોટોનને $x$ અક્ષ પર એવી રીતે રાખવામાં આવે છે કે જેથી પ્રોટોન પર સ્થિત વિદ્યુતબળ શૂન્ય છે. આ પરિસ્થિતિમાં, ઉગમબિંદુથી પ્રોટોનનું સ્થાન $............cm$ છે.
    View Solution
  • 9
    આપેલ આકૃતિમાં $10\ cm$ ની બાજુઓ વાળા સમબાજુ ત્રિકોણની ખૂણાઓ ત્રણ બિંદુવત વિદ્યુતભારો આવેલા છે. $B$ આગળના વિદ્યુતભાર પર લાગતું પરિણામી બળ .....હશે.
    View Solution
  • 10
    $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે ધન આયનો વચ્ચેનું અંતર $d $ છે. જો તેમની વચ્ચેનું અપાકર્ષણ બળ $F $ હોય, તો દરેક આયન પર ખૂટતાં ઇલેકટ્રોનની સંખ્યા કેટલી હશે? ($e$ ઇલેક્ટ્રોન પરનો વિદ્યુતભાર છે)
    View Solution