একটি বস্তুকণার মোট শক্তি এর স্থির ভর শক্তির দ্বিগুণ। আলোর দ্রুতি c হলে, কণাটির দ্রুতি কত?
DUUnit-Aপদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্রআধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সূচনাভর শক্তি সম্পর্ক (Topic Practice)DU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
B.
\( \frac{\sqrt{3}}{2}c \)
Explanation: প্রশ্ন বিশ্লেষণ: বস্তুকণার মোট শক্তি ও দ্রুতি সম্পর্কিত প্রশ্ন। এখানে বস্তুকণার মোট শক্তি তার স্থির ভর শক্তির দ্বিগুণ এবং আলোর দ্রুতি \( c \) দেওয়া হয়েছে। এর জন্য কণাটির দ্রুতি বের করতে হবে। অপশন ??িশ্লেষণ: A. \( \frac{2c}{\sqrt{3}} \): ভুল, এটি সঠিক নয়। B. \( \frac{\sqrt{3}}{2}c \): সঠিক, এটি সমীকরণের মাধ্যমে সঠিকভাবে বের করা যায়। C. c: ভুল, সঠিক নয়। D. 2c: ভুল, সঠিক নয়। নোট: এই ধরনের প্রশ্নে কণার শক্তি এবং দ্রুতি সম্পর্কিত গাণিতিক সমীকরণ ব্যবহার করে কণাটির দ্রুতি বের করা হয়।
Another Explanation (5):
বস্তুকণার মোট শক্তি \( E \) এবং স্থির ভর \( m \) হলে, এদের মধ্যে সম্পর্ক হলো:
\[ E = \gamma mc^2 \]
যেখানে \( \gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} \) এবং \( v \) হলো কণাটির দ্রুতি। 🚀
প্রশ্নানুসারে, মোট শক্তি \( E \) স্থির ভর শক্তির দ্বিগুণ। অর্থাৎ,
\[ E = 2mc^2 \]
সুতরাং, আমরা লিখতে পারি:
\[ \gamma mc^2 = 2mc^2 \]
\[ \gamma = 2 \]
এখন, \( \gamma \) এর মান বসিয়ে পাই:
\[ \frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} = 2 \]
উভয়পক্ষকে বর্গ করে পাই:
\[ \frac{1}{1 - \frac{v^2}{c^2}} = 4 \]
\[ 1 = 4 \left(1 - \frac{v^2}{c^2}\right) \]
\[ 1 = 4 - 4\frac{v^2}{c^2} \]
\[ 4\frac{v^2}{c^2} = 3 \]
\[ \frac{v^2}{c^2} = \frac{3}{4} \]
\[ v^2 = \frac{3}{4}c^2 \]
\[ v = \sqrt{\frac{3}{4}}c \]
\[ v = \frac{\sqrt{3}}{2}c \]
সুতরাং, কণাটির দ্রুতি \( \frac{\sqrt{3}}{2}c \)।✅