2019 A/L Physics Past Paper · Question 14 (Sinhala Medium)

Answer: (5) $\frac{1}{2}(T_2 + T_1)(l_2 - l_1)$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ:

ආතතිය $T_1$ සිට $T_2$ දක්වා සෙමින් වැඩි වන විට කම්බියේ ගබඩා වන ශක්තිය.

දිග $l_1$ සිට $l_2$ දක්වා වෙනස් වේ.

අදාළ න්‍යාය

අපි සෙමින් අදිමු. එබැවින් කම්බියට චාලක ශක්තියක් නැත.

කළ කාර්යය සියල්ල කම්බියේ ගබඩා වේ.

සමානුපාතික සීමාව තුළ හුක් නියමය පිළිපැදේ:

$$T = k(l - l_0)$$

එබැවින් $T$ සහ $l$ අතර ප්‍රස්තාරය සරල රේඛාවකි.

කළ කාර්යය ප්‍රස්තාරය යට වර්ගඵලයයි.

∴ ඇදි කම්බියක ගබඩා වී ඇති ශක්තිය භාරය එදිරියෙන් විතතිය ප්‍රස්තාරය යට වර්ගඵලයට සමාන වේ.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$T = k\,(l - l_0)$

$W = \int_{l_1}^{l_2} T\,dl$

$W = \frac{1}{2}(T_1 + T_2)(l_2 - l_1)$

තර්කය / ගණනය

සංකේත:

$T_1$, $T_2$: ආරම්භයේ සහ අවසානයේ ආතතිය.

$l_1$, $l_2$: ආරම්භයේ සහ අවසානයේ දිග.

$l_2 - l_1$: කම්බිය කොපමණ දිගු වේ ද යන්න.

ආතතිය සරල රේඛාවක් ඔස්සේ වෙනස් වේ.

එබැවින් එහි සාමාන්‍ය අගය භාවිත කළ හැකි ය:

$$\dfrac{T_1 + T_2}{2}$$

සාමාන්‍ය ආතතිය විතතියෙන් ගුණ කළ විට කාර්යය ලැබේ.

$W = \frac{T_1 + T_2}{2} \times (l_2 - l_1)$

$W = T_1(l_2 - l_1) + \frac{1}{2}(T_2 - T_1)(l_2 - l_1)$

$W = \frac{1}{2}(T_2 + T_1)(l_2 - l_1)$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

පිළිතුර බලන්න.

මෙය ආතති දෙකේ එකතුවෙන් අඩක්, දිග දෙකේ වෙනසින් ගුණ කළ අගයයි.

වරණය (5) පමණක් මෙම ආකාරයෙන් ඇත.

පරීක්ෂා කිරීම

ඒකකය පරීක්ෂා කරමු.

$$[T][l] = MLT^{-2} \cdot L = ML^2T^{-2}$$

එය ශක්තියේ මාන ය ✓.

වරණ (2) සහ (4) ට ද එම මාන ම ඇත. එබැවින් මෙම පරීක්ෂාව පමණක් ප්‍රමාණවත් නොවේ.

පිළිතුර ගැළපේ ද?

ආරම්භයේ ආතතිය නැතැයි සිතමු, $T_1 = 0$.

වරණය (5) දෙන්නේ $\dfrac{1}{2}T_2 (l_2 - l_1)$.

මෙය අප දන්නා $\dfrac{1}{2}Fe$ ය ✓.

කිසිවක් වෙනස් නොවේ නම් $l_2 = l_1$. ශක්තිය ශුන්‍ය වේ.

වරණය (5) ශුන්‍ය දෙයි ✓. වරණය (4) නොදෙයි.

$0.5 * (T1 + T2) * (T2 - T1) / k / 1000$

නිගමනය

$W = \frac{1}{2}(T_2 + T_1)(l_2 - l_1)$

රේඛාව යට වර්ගඵලය කාර්යයයි:

$$W = \dfrac{1}{2}(T_2 + T_1)(l_2 - l_1)$$

එබැවින් පිළිතුර වරණය (5) යි.

$\dfrac{1}{2}Fe$ කෙළින් ම භාවිත කර $\dfrac{1}{2}(T_2 - T_1)(l_2 - l_1)$ ලබා ගැනීම.

$\dfrac{1}{2}Fe$ ඇත්තේ ආරම්භයේ ආතතියක් නැති විට පමණි. මෙහි කම්බියේ දැනටමත් $T_1$ ඇත. එබැවින් සෘජුකෝණාස්‍රය ද එකතු කළ යුතු ය.