$M=0.32 \; J \, T^{-1}$ જેટલી ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા એક ટૂંકા ગજિયા ચુંબકને $0.15 \; T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. જો ચુંબક ક્ષેત્રના સમતલમાં મુક્તપણે ફરી શકતો હોય,તો કઈ દિશા તેની $(a)$ સ્થાયી અને $(b)$ અસ્થાયી સંતુલન સ્થિતિ દર્શાવે છે? દરેક કિસ્સામાં ચુંબકની સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે?

(N/A) આપેલ છે:
ચુંબકીય મોમેન્ટ,$M = 0.32 \; J \, T^{-1}$
ચુંબકીય ક્ષેત્ર,$B = 0.15 \; T$
$(a)$ જ્યારે ચુંબકીય મોમેન્ટ ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં હોય $(\theta = 0^{\circ})$,ત્યારે તે સ્થાયી સંતુલનમાં હોય છે.
સ્થિતિઊર્જા $U = -M B \cos \theta = -0.32 \times 0.15 \times \cos(0^{\circ}) = -0.048 \; J = -4.8 \times 10^{-2} \; J$.
$(b)$ જ્યારે ચુંબકીય મોમેન્ટ ચુંબકીય ક્ષેત્રની વિરુદ્ધ દિશામાં હોય $(\theta = 180^{\circ})$,ત્યારે તે અસ્થાયી સંતુલનમાં હોય છે.
સ્થિતિઊર્જા $U = -M B \cos \theta = -0.32 \times 0.15 \times \cos(180^{\circ}) = -0.048 \times (-1) = 0.048 \; J = 4.8 \times 10^{-2} \; J$.