2018 A/L Physics Past Paper · Question 47 (Sinhala Medium)

Answer: (5) $H_A > H_C > H_B$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: තුනෙන් කුමක ලී ඝනකය වඩාත් ගැඹුරට ගිලේ ද?

අදාළ න්‍යාය

ද්‍රවයක් තුළ වස්තුවක් ඉපිලී පැවතීමට නම් එය මත යෙදෙන බල සමතුලිතව තිබිය යුතුයි.

පාවෙන වස්තුවකට:

බර = උඩුකුරු තෙරපුම.

උඩුකුරු තෙරපුම = (විස්ථාපිත ජලයේ පරිමාව) × $\rho_w g$.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$W = V_{ගිලුණු}\,\rho_w g$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

අකුරු:

ලී ඝනකයේ පාදයේ වර්ගඵලය $S$. ලී පරිමාව $V$, ඝනත්වය $\rho$.

ලෝහ පරිමාව $v$, ඝනත්වය $\rho_m$.

සෑම වරණයක ම ගැඹුරු $H$ හි අනුපිළිවෙළක් ඇත.

තර්කය / ගණනය

තුනෙහි ම එක සේ:

එකම ලී ඝනකය, එකම ලෝහ ඝනකය, එකම ජලය.

වෙනස් වන්නේ එක දෙයක් පමණි: ලෝහය ඇත්තේ කොතැන ද?

ප්‍රශ්න දෙකක් අසමු.

1. වස්තුව කොතරම් බර ද?

2. ලීය හැර වෙනත් යමක් ජලය විස්ථාපනය කරයි ද?

(A) ලෝහය උඩින්

$H_A = \dfrac{V\rho + v\rho_m}{S\rho_w}$

ලෝහය ජලයෙන් පිටත ඇත.

එබැවින් ජලය විස්ථාපනය කරන්නේ ලීය පමණි.

$$S H_A \rho_w = V\rho + v\rho_m$$

(B) ලෝහය යටින්

$H_B = H_A - \dfrac{v}{S}$

බර (A) හි බර ම ය.

නමුත් දැන් ලෝහය ජලය තුළ ඇත.

එය ද ජලය විස්ථාපනය කරයි.

එබැවින් ලීයට එතරම් ගැඹුරට ගිලීමට අවශ්‍ය නැත.

$$S H_B \rho_w + v\rho_w = V\rho + v\rho_m$$

(C) ලෝහය ලීය තුළ ඔබ්බවා ඇත

$H_C = H_A - \dfrac{v\rho}{S\rho_w}$

ලෝහයට ඉඩ සෑදීමට ලීයෙන් කොටසක් කපා ඉවත් කළා.

එබැවින් (C) මඳක් සැහැල්ලු ය.

ලෝහය ජලයෙන් පිටත ඇත. ජලය විස්ථාපනය කරන්නේ ලීය පමණි.

$$S H_C \rho_w = (V - v)\rho + v\rho_m$$

දැන් සසඳමු.

$$H_A - H_C = \frac{v}{S}\cdot\frac{\rho}{\rho_w} > 0$$

$$H_C - H_B = \frac{v}{S}\left(1 - \frac{\rho}{\rho_w}\right) > 0$$

දෙවැන්න ධන වන්නේ ලී ජලයට වඩා සැහැල්ලු නිසා ය ($\rho < \rho_w$).

H_A

H_C

H_B

(A) වඩාත් ගැඹුරට ගිලේ.

(C) මඳක් අඩුවෙන් ගිලේ.

(B) අඩුවෙන් ම ගිලේ.

$$H_A > H_C > H_B$$

පරීක්ෂා කිරීම

$(1 - 0.6) * 1$

අන්ත අවස්ථා පරීක්ෂා කරමු.

ලී ජලය තරම් බර නම් ($\rho \to \rho_w$): $H_C \to H_B$.

ලී කිසිම බරක් නැති තරම් නම් ($\rho \to 0$): $H_C \to H_A$.

දෙක ම අපේ අනුපිළිවෙළ සමඟ ගැළපේ.

නිගමනය

$H_A > H_C > H_B$

$$H_A > H_C > H_B$$

පිළිතුර වරණ (5).

ගවේෂණය කරන්න

වස්තු තුන සෙමින් ජලයට පහත් කර පාවීමට ඉඩ හරිනු ලැබේ.

එක් එක් වස්තුව තම බරට සමාන ජලයක් විස්ථාපනය කරන තුරු ගිලේ.

$B$ හි ජලය යට ඇති ලෝහය ද ජලය විස්ථාපනය කරන බැවින් එහි ලීය අඩුවෙන් ගිලේ.

$C$ හි ලී අඩු බැවින් එය $A$ ට වඩා සැහැල්ලු ය: $H_A > H_C > H_B$.