$M=0.32 \; J \, T^{-1}$ चुंबकीय आघूर्ण वाले एक छोटे छड़ चुंबक को $0.15 \; T$ के एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है। यदि छड़ क्षेत्र के तल में घूमने के लिए स्वतंत्र है,तो कौन सा अभिविन्यास इसके $(a)$ स्थायी और $(b)$ अस्थायी संतुलन के अनुरूप होगा? प्रत्येक स्थिति में चुंबक की स्थितिज ऊर्जा क्या है?

(N/A) दिया गया है:
चुंबकीय आघूर्ण,$M = 0.32 \; J \, T^{-1}$
चुंबकीय क्षेत्र,$B = 0.15 \; T$
$(a)$ स्थायी संतुलन तब होता है जब चुंबकीय आघूर्ण चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में संरेखित होता है $(\theta = 0^{\circ})$।
स्थितिज ऊर्जा $U = -M B \cos \theta = -0.32 \times 0.15 \times \cos(0^{\circ}) = -0.048 \; J = -4.8 \times 10^{-2} \; J$।
$(b)$ अस्थायी संतुलन तब होता है जब चुंबकीय आघूर्ण चुंबकीय क्षेत्र के विपरीत दिशा में संरेखित होता है $(\theta = 180^{\circ})$।
स्थितिज ऊर्जा $U = -M B \cos \theta = -0.32 \times 0.15 \times \cos(180^{\circ}) = -0.048 \times (-1) = 0.048 \; J = 4.8 \times 10^{-2} \; J$।