যদি 5N, 7N এবং ৪N মানের তিনটি বল এক বিন্দুতে ক্রিয়া করে সাম্যাবস্থার সৃষ্টি করে তবে ৪N এবং 5N বলদ্বয়ের মধ্যবর্তী কোণ কত?
সঠিক উত্তরঃ
D.
120o
Another Explanation (5): প্রথমে, তিনটি বলের মান দেওয়া হয়েছে:
\( \vec{F}_1 = 5\,N \)
\( \vec{F}_2 = 7\,N \)
\( \vec{F}_3 = 4\,N \)
এবং তারা এক বিন্দুতে ক্রিয়া করে, ফলে সম্যাবস্থা নিশ্চিত করতে হলে:
\[
\vec{F}_1 + \vec{F}_2 + \vec{F}_3 = 0
\]
ধরা যাক, \( \vec{F}_1 \) এবং \( \vec{F}_2 \) এর মধ্যে কোণ \( \theta \), এবং \( \vec{F}_3 \) এর দিক তাদের সমন্বয়ে এই সম্যাবস্থা হবে।
**ধাপ 1:**
\[
\vec{F}_1 + \vec{F}_2 = - \vec{F}_3
\]
অর্থাৎ, \( \vec{F}_1 + \vec{F}_2 \) এর মান \( 4\,N \) এর বিপরীত দিকের সমান।
**ধাপ 2:**
\( \vec{F}_1 \) এবং \( \vec{F}_2 \) এর যোগফল এর মান:
\[
|\vec{F}_1 + \vec{F}_2| = \sqrt{F_1^2 + F_2^2 + 2 F_1 F_2 \cos \theta}
\]
এখানে,
\[
|\vec{F}_1 + \vec{F}_2| = 4\,N
\]
অর্থাৎ,
\[
4 = \sqrt{5^2 + 7^2 + 2 \times 5 \times 7 \cos \theta}
\]
\[
16 = 25 + 49 + 70 \cos \theta
\]
\[
16 = 74 + 70 \cos \theta
\]
\[
70 \cos \theta = 16 - 74 = -58
\]
\[
\cos \theta = - \frac{58}{70} = - \frac{29}{35}
\]
**ধাপ 3:**
কোণের মান:
\[
\theta = \cos^{-1} \left( - \frac{29}{35} \right)
\]
এখন, \( \cos \theta \) এর মানের জন্য কোণটি:
\[
\theta \approx 120^\circ
\]
**অতএব,**
**উত্তর:**
120o