2019 A/L Physics Past Paper · Question 35 (Sinhala Medium)

Answer: (4) රූපය (4)

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ:

$t_1$, $t_2$, $t_3$ වල දී බැලූනයේ තන්තුව ඇල වන ආකාරය.

ඉන්පසු ගැළපෙන රූප තෝරමු.

අදාළ න්‍යාය

නිව්ටන්ගේ පළමුවැනි නියමයෙන් අදහස් වන්නේ සම්ප්‍රයුක්ත බලයක් මගින් වස්තුවක චලිත අවස්ථාව වෙනස් කළ හැකි බවයි.

යම් වස්තුවක් පූර්ණ වශයෙන් හෝ එහි කොටසක් හෝ නිසල තරලයකගිලී පවතින විට තරලය මගින් වස්තුව මත ඇති කරන්නා වූ උඩුකුරු තෙරපුම වස්තුව මගින් විස්ථාපිත තරල පරිමාවේ බරට සමාන වන බව ආකිමිඩීස් මූලධර්මයෙන් කියැවේ.

බැලූනයට ස්කන්ධයක් නැත.

එබැවින් එය මත ක්‍රියා කරන්නේ බල දෙකක් පමණි: ජලයේ උඩුකුරු තෙරපුම හා තන්තුවේ ආතතිය.

ඒවා විශාලත්වයෙන් සමාන ය, දිශාවෙන් ප්‍රතිවිරුද්ධ ය.

එබැවින් තන්තුව ජලයේ තෙරපුමේ දිශාවට පිහිටයි.

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

රූපයේ ට්‍රක් රථය දකුණට යයි.

ටැංකිය ජලයෙන් පිරී ඇත.

බැලූනය තන්තුවකින් ටැංකියේ පතුලට සම්බන්ධ කර ඇත.

ප්‍රස්තාරයේ වේගය $t_1$ දී වැඩි වේ, $t_2$ දී නොවෙනස් වේ, $t_3$ දී අඩු වේ.

ටැංකියේ බිත්ති ජලය ඉදිරියට තල්ලු කරයි.

ජලය බැලූනය තල්ලු කරයි.

තන්තුව බැලූනය පතුලට බැඳ තබයි.

$t_1$: රථයේ වේගය වැඩි වේ. ත්වරණය $a$ ඉදිරියට ය.

$t_2$: වේගය වෙනස් නොවේ. එබැවින් $a = 0$.

$t_3$: රථයේ වේගය අඩු වේ. මන්දනය පසුපසට ය.

තර්කය / ගණනය

ජලය ත්වරණය කිරීමට එහි පසුපස පීඩනය වැඩි විය යුතු ය.

එබැවින් පීඩනය පසුපසින් ඉදිරියට අඩු වේ.

බැලූනය ජලයට වඩා සැහැල්ලු ය.

එබැවින් ජලය එය පීඩනය අඩු පැත්තට තල්ලු කරයි.

එය ඉදිරිපස ය. රථයේ වේගය වැඩි වන දිශාව ය.

තන්තුවේ ඇලවීම:

$$\tan\theta = \frac{a}{g}$$

$t_1$ (ත්වරණය)

රථයේ වේගය දකුණට වැඩි වේ.

ජලයේ පසුපස පීඩනය වැඩි ය.

එබැවින් බැලූනය ඉදිරියට, දකුණට ඇල වේ.

$t_2$ (නියත ප්‍රවේගය)

වේගය වෙනස් නොවේ.

තිරස් පීඩන වෙනසක් නැත.

එබැවින් බැලූනය සිරස්ව පවතී.

$t_3$ (මන්දනය)

මන්දනය පසුපසට ය.

එබැවින් බැලූනය පසුපසට, වමට ඇල වේ.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

ඉදිරියට, සිරස්, පසුපසට යන පිළිවෙළ පෙන්වන්නේ රූපය (4) පමණි.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

මෙම වරණය කියන්නේ: අවස්ථා තුන ම බැලූනය සිරස් බවයි.

නමුත් රථයේ වේගය වැඩි වන විටත් අඩු වන විටත් ජලයේ පසුපසත් ඉදිරිපසත් පීඩනය වෙනස් වේ. එබැවින් බැලූනය ඇල විය යුතු ය.

එබැවින් මෙය වැරදි ය.

මෙම වරණය කියන්නේ: $t_1$ දී පසුපසට, $t_2$ දී සිරස්, $t_3$ දී ඉදිරියට බවයි.

මෙය අවලම්බ ගෝලයක් ඇල වන ආකාරය ය.

නමුත් බැලූනය ජලයට වඩා සැහැල්ලු ය. එබැවින් එය ප්‍රතිවිරුද්ධ පැත්තට ඇල වේ.

මෙම වරණය කියන්නේ: අවස්ථා තුන ම බැලූනය පසුපසට ඇල වන බවයි.

නමුත් $t_2$ දී වේගය වෙනස් නොවේ. එබැවින් පැත්තට තල්ලුවක් නැත. බැලූනය සිරස්ව පවතී.

මෙම වරණය කියන්නේ: අවස්ථා තුන ම බැලූනය ඉදිරියට ඇල වන බවයි.

ඉදිරියට ඇල වන්නේ රථයේ වේගය වැඩි වන $t_1$ දී පමණි. $t_2$ දී බැලූනය සිරස් ය. $t_3$ දී එය පසුපසට ඇල වේ.

පරීක්ෂා කිරීම

පිළිතුර ගැළපේ ද?

කාරයක හීලියම් බැලූනයක් අල්ලා ගන්න.

කාරය පිටත් වන විට බැලූනය ඉදිරියට යයි.

මෙයට හේතුව ද එය ම ය.

$a = 3\ \text{m s}^{-2}$ ලෙස ගනිමු.

$$\theta = \tan^{-1}(0.3) \approx 17°$$

නිගමනය

වේගය වැඩි වන විට ඉදිරියට.

නියත වේගයේ දී සිරස්.

වේගය අඩු වන විට පසුපසට.

එබැවින් පිළිතුර රූපය (4) යි.

බැලූනය අවලම්බයක් මෙන් සලකා රථයේ වේගය වැඩි වන විට එය පසුපසට ඇල වේ යැයි සිතීම.

අවලම්බ ගෝලය අවට මාධ්‍යයට වඩා ඝන ය.

බැලූනය අවට මාධ්‍යයට වඩා සැහැල්ලු ය.

එබැවින් එය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට ඇල වේ.