2019 A/L Physics Past Paper · Question 38 (Sinhala Medium)

Answer: (1) 50% ට වඩා ස්වල්පයක් අඩුවෙන්

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

වෙනස් වන්නේ එක් දෙයකි.

ලෝහ කැබැල්ල ඉහළ (ජලයෙන් පිටත) සිට පහළට (ජලය තුළට) යයි.

ඉන්පසු ලීයෙන් කොපමණ ප්‍රතිශතයක් ජලයේ ගිලී ඇත් දැයි සෙවිය යුතු ය.

අදාළ න්‍යාය

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.

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

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

කුට්ටිය පාවෙයි.

එබැවින් උඩුකුරු තෙරපුම බරට සමාන ය.

බර $2mg$ ය. එය ලීයත් ලෝහයත් එක් වූ බරයි.

උඩුකුරු තෙරපුම විස්ථාපිත ජලයේ බරයි.

එබැවින් විස්ථාපිත ජලයේ පරිමාව:

$$V_{sub} = \dfrac{2m}{\rho_w}$$

වෙනස් නොවන දේ බලමු.

මුළු ස්කන්ධය තවමත් $2m$ ය.

එබැවින් විස්ථාපිත ජලය තවමත් එම පරිමාව ම ය, $\dfrac{V}{2}$.

උඩ යට හැරවීමට පෙර ලීය පමණක් ඒ සියල්ල විස්ථාපනය කරයි.

තර්කය / ගණනය

උඩ යට හැරවූ පසු ලෝහය ජලය තුළ ඇත.

එය තමන්ගේ ම පරිමාව $V_m$ විස්ථාපනය කරයි.

මුළු පරිමාව තවමත් $\dfrac{V}{2}$ විය යුතු ය.

එබැවින් ලීය විස්ථාපනය කළ යුත්තේ $\dfrac{V}{2} - V_m$ පමණි.

එබැවින් ජලයේ ගිලී ඇති ලීයේ කොටස අඩු වේ.

$\rho_w\frac{V}{2} = 2m \Rightarrow \frac{m}{V} = \frac{\rho_w}{4}$

$V_m = \frac{m}{8\rho_w} = \frac{V}{32}$

$46.9$

$\frac{V}{2} - \frac{V}{32} = 0.469V$

$V_m$ කොපමණ විශාල ද?

ලෝහය ජලයට වඩා ගුණ ගණනකින් ඝන ය. ස්කන්ධ සමාන ය.

එබැවින් එහි පරිමාව ලීයේ පරිමාවෙන් ප්‍රතිශත කිහිපයක් පමණි.

ලෝහය ජලයට වඩා 8 ගුණයක් ඝන නම් 50 % වෙනුවට ආසන්න වශයෙන් 47 % වේ.

එබැවින් 50 % ට වඩා ස්වල්පයක් අඩු ය.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

50 % ට වඩා අඩු ය, නමුත් ස්වල්පයක් පමණි.

එබැවින් වරණය (1) යි.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

මෙම වරණය කියන්නේ: 50 % ට වඩා ඉතා අඩුවෙන්.

එයට ලෝහය ජලය බොහෝ ප්‍රමාණයක් විස්ථාපනය කළ යුතු ය.

නමුත් ලෝහය ලීයට වඩා බොහෝ ඝන ය. ස්කන්ධ සමාන ය. එබැවින් එහි පරිමාව කුඩා ය.

එබැවින් වෙනස ප්‍රතිශත කිහිපයක් පමණි.

එබැවින් මෙය වැරදි ය.

මෙම වරණය කියන්නේ: 50 %.

මුළු බර වෙනස් නොවීම සත්‍යයකි.

නමුත් උඩ යට හැරවූ පසු ලෝහය ද ජලය තුළ ඇත. එයත් උඩුකුරු තෙරපුම ලබා දෙයි.

එබැවින් ලීය විස්ථාපනය කළ යුතු ජලය අඩු ය.

මෙම වරණය කියන්නේ: 50 % ට වඩා ස්වල්පයක් වැඩියෙන්.

එවිට ලීය තව ගැඹුරට ගිලේ.

නමුත් ජලය තුළ ඇති ලෝහය උඩුකුරු තෙරපුමට එකතු වේ. එබැවින් ලීය ගිලෙන්නේ අඩුවෙනි, වැඩියෙන් නොවේ.

මෙම වරණය කියන්නේ: 50 % ට වඩා ඉතා වැඩියෙන්.

ලෝහය පහළට යන බව සත්‍ය ය. නමුත් මුළු බර වෙනස් නොවේ. විස්ථාපනය විය යුතු ජලය ද වෙනස් නොවේ.

දැන් ලෝහය එයින් කොටසක් සපයයි. එබැවින් ලීය අඩුවෙන් ගිලේ.

පරීක්ෂා කිරීම

පිළිතුර ගැළපේ ද?

ජලය තරම් සැහැල්ලු ලෝහයක් ගමු. එහි පරිමාව $\dfrac{V}{4}$ වේ.

එවිට ලීයෙන් 25 % ක් පමණක් ජලයේ ගිලේ. එය ඉතා අඩු ය.

සැබෑ ලෝහ ගුණ ගණනකින් ඝන ය. එබැවින් වෙනස 2 සිට 4 % දක්වා පමණි.

නිගමනය

ලෝහය ජලය තුළට ගොස් ජලය ස්වල්පයක් විස්ථාපනය කරයි.

එබැවින් ලීය ස්වල්පයක් අඩුවෙන් ගිලේ.

වෙනස කුඩා ය.

එබැවින් පිළිතුර වරණය (1) යි.