2018 A/L Physics Past Paper · Question 36 (Sinhala Medium)

Answer: (3) $34\ \text{m s}^{-1}$, පුහුණුකරුගෙන් ඉවතට.

දී ඇති තොරතුරු

අප දන්නා දේ: නළාව $f = 22$ kHz ලබා දෙයි.

පුහුණුකරුට $f' = 20$ kHz දක්වා ඇසේ.

ධ්වනි වේගය $v = 340\ \text{m s}^{-1}$ වේ.

පුහුණුකරු නිශ්චලව සිටියි. නළාව මෝටර් රථය සමඟ චලනය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: පුහුණුකරුට 20 kHz ඇසීමට මෝටර් රථයේ වේගය හා දිශාව.

අදාළ න්‍යාය

එනම් ඩොප්ලර් ආවරණය යනු ධ්වනි ප්‍රභවයක් සහ නිරීක්ෂකයකු අතර යම් සාපේක්ෂ චලිතයක් පවතින විට ප්‍රභවයේ ස්වාභාවික සංඛ්‍යාතයට වඩා වෙනස් වූ දෘශ්‍ය සංඛ්‍යාතයකට (තාරතාවට) අනුරූප වූ ධ්වනියක් නිරීක්ෂකයාට ශ්‍රවණය වීමයි.

දුම්රිය ඉවත් වන්නේ ඒකාකාර වේගයෙන් නම් ශ්‍රවණය වන තාරතාව එම අඩු අගයෙහි නියතව පවතිනු ඇත.

පුහුණුකරුට අඩු සංඛ්‍යාතයක් ඇසිය යුතු ය.

එබැවින් ප්‍රභවය ඔහුගෙන් ඉවතට යා යුතු ය.

ඉවතට යන ප්‍රභවයක් පිටුපස තරංග ආයාමය වැඩි වේ.

$$\lambda = \frac{v + u_s}{f}$$

අවශ්‍ය සමීකරණ

$f' = f\,\frac{v}{v + u_s}$

$u_s = v\left(\frac{f}{f'} - 1\right)$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

$u_s = 340\left(\frac{22}{20} - 1\right)$

$34$

$u_s = 340 \times 0.1$

තර්කය / ගණනය

$f' = 22 \times \frac{340}{340 + 34}$

$20$

$f' = 22 \times \frac{340}{374}$

එබැවින් මෝටර් රථය $34\ \text{m s}^{-1}$ කින්, පුහුණුකරුගෙන් ඉවතට යයි.

පරීක්ෂා කිරීම

$v * (f / f2 - 1)$

ඒකකය පරීක්ෂා කරමු.

$v$ හි ඒකකය $\text{m s}^{-1}$ වේ. $f/f'$ ට ඒකකයක් නැත.

එබැවින් $u_s$ හි ඒකකය $\text{m s}^{-1}$ වේ.

පිළිතුර ගැළපේ ද?

$34\ \text{m s}^{-1}$ ආසන්න වශයෙන් $122\ \text{km h}^{-1}$ වේ. මෝටර් රථයකට එම වේගයෙන් යා හැකි ය.

සංඛ්‍යාතය 10% කින් වෙනස් වේ. එබැවින් මෝටර් රථයට ධ්වනි වේගයෙන් 10% ක් අවශ්‍ය වේ.

නිගමනය

$u_s = 340\left(\frac{22}{20} - 1\right) = 34\ \text{m s}^{-1}$

මෝටර් රථය පුහුණුකරුගෙන් ඉවතට යා යුතු ය.

$$u_s = 340\left(\frac{22}{20} - 1\right) = 34\ \text{m s}^{-1}$$

පිළිතුර වරණ (3).

ප්‍රභවය චලනය වන විට චලනය වන නිරීක්ෂකයාගේ සූත්‍රය භාවිත කිරීම.

ප්‍රභවය චලනය වන විට $v \pm u_s$ ඇත්තේ හරයේ ය.

ඉවතට යන විට: $f' = f\frac{v}{v + u_s}$.

ගවේෂණය කරන්න

මිතුරා මෝටර් රථයේ සිට නළාව පිඹියි. සුනඛයාට ඇසේ. පුහුණුකරුට නොඇසේ.

මෝටර් රථය පුහුණුකරුගෙන් ඉවතට යයි. සුනඛයා මෝටර් රථය පසුපස දුවයි.

මෝටර් රථය පිටුපස තරංග ආයාමය වැඩි වේ. එබැවින් පුහුණුකරුට ඇසෙන සංඛ්‍යාතය අඩු වේ.

මෝටර් රථය $34\ \text{m s}^{-1}$ කින් යන විට ඔහුට 20 kHz ඇසේ.