2019 A/L Physics Past Paper · Question 41 (Sinhala Medium)

ඉහළ නගින නළා හඬ නගන අහස්කුර — ඩොප්ලර් ආවරණය

නියත නළා සංඛ්‍යාතයක් සහිත, නළා හඬ නගන අහස්කුරක් සිරස්ව උඩු අතට යවන ලදී. එය ආරම්භයේ දී ත්වරණයකින් හා පසුව මන්දනයකින් ගමන් කර අවසානයේ නිශ්චලතාවට පත් වීමට පෙර පුපුරා යයි. පොළොව මත අහස්කුරට එක එල්ලේම පහළින් සිටින නිරීක්ෂකයෙක් අහස්කුරේ නළා හඬට සවන් දෙයි.

නිරීක්ෂකයාට ඇසෙන හඬෙහි සංඛ්‍යාතය පිළිබඳ පහත සඳහන් ප්‍රකාශ සලකන්න.

(A) ත්වරණය වන අතරතුරේ දී එය නළා සංඛ්‍යාතයට වඩා විශාල වන අතර, කාලය සමග අඩු වේ.

(B) මන්දනය වන අතරතුරේ දී එය නළා සංඛ්‍යාතයට වඩා කුඩා වන අතර, කාලය සමග වැඩි වේ.

(C) පිපිරීමට මොහොතකට පෙර එය නළා සංඛ්‍යාතයට සමාන වේ.

ඉහත ප්‍රකාශවලින් නිවැරදි වන්නේ කුමක් ද?/කුමන ඒවා ද?

  1. (1) A පමණි
  2. (2) B පමණි
  3. (3) C පමණි
  4. (4) A සහ B පමණි
  5. (5) B සහ C පමණි
Answer and explanation

Answer: (2) B පමණි

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ:

නිරීක්ෂකයාට ඇසෙන සංඛ්‍යාතය ගැන ප්‍රකාශ තුනෙන් නිවැරදි ඒවා මොනවා ද.

A: ත්වරණයේ දී එය f0f_0 ට වඩා වැඩි ය, අඩු වේ.

B: මන්දනයේ දී එය f0f_0 ට වඩා අඩු ය, වැඩි වේ.

C: පිපිරීමට මොහොතකට පෙර එය f0f_0 ට සමාන ය.

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.

ප්‍රභවය u_s ප්‍රවේගයෙන් නිරීක්ෂකයාගෙන් ඉවත් වන්නේ යැයි සිතමු.

එවිට තරංග f₀ සංඛ්‍යාවක් v + u_s දුර ප්‍රමාණයක් තුළ දික් වේ.

අහස්කුර නිරීක්ෂකයාගෙන් ඈත් වන්නේ usu_s වේගයෙනි.

එය පිටුපස ඇති තරංග දිගු වේ. ඇසෙන සංඛ්‍යාතය:

f=vv+usf0f = \dfrac{v}{v + u_s}f_0

එය සැම විට f0f_0 ට වඩා අඩු ය.

usu_s වැඩි වන විට ff අඩු වේ. usu_s අඩු වන විට ff වැඩි වේ. එය f0f_0 ට ළඟා වන්නේ us=0u_s = 0 නම් පමණි.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

වරණවල ඇත්තේ නිවැරදි ප්‍රකාශ ය.

මුලින් A, B, C විනිශ්චය කරන්න. පසු ව ගැළපෙන වරණය තෝරන්න.

තර්කය / ගණනය

ත්වරණයේ දී f>f0f > f_0, අඩු වේ

අහස්කුර ඈත් වේ. එබැවින් සැම විට f<f0f < f_0. A කියන්නේ වැඩි බවයි. එබැවින් A වැරදි ය.

ත්වරණයේ දී usu_s වැඩි වේ. එබැවින් ff අඩු වේ. A හි එම කොටස නිවැරදි ය. නමුත් පළමු කොටස වැරදි ය.

A

මන්දනයේ දී f<f0f < f_0, වැඩි වේ

අහස්කුර තවමත් ඈත් වේ. එබැවින් f<f0f < f_0.

මන්දනයේ දී usu_s අඩු වේ. එබැවින් ff වැඩි වේ.

B හි කොටස් දෙකම නිවැරදි ය. එබැවින් B නිවැරදි ය.

B

පිපිරීමට පෙර f=f0f = f_0

අහස්කුර නතර වීමට පෙර පුපුරයි.

එය තවමත් ඉහළට චලනය වේ. එබැවින් us>0u_s > 0.

එබැවින් ff තවමත් f0f_0 ට වඩා අඩු ය. එබැවින් C වැරදි ය.

C

A සහ C දෙකම චලිතය වැරදි ලෙස ගනී.

A ප්‍රභවය ළං වන බව සලකයි.

C පිපිරීමේ දී අහස්කුර නතර වූ බව සලකයි.

ඈත් වන ප්‍රභවයකට ගැළපෙන්නේ B පමණි.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

A වැරදි ය. B මඟ හැරී ඇත.

C වැරදි ය.

A වැරදි ය.

නිගමනය

f=vv+usf0f = \frac{v}{v + u_s}f_0

ප්‍රභවය ඈත් වේ. එබැවින් සෑම අවස්ථාවක දී ම f<f0f < f_0.

මන්දනයේ දී ff කාලය සමග වැඩි වේ.

B පමණක් නිවැරදි ය.

එබැවින් පිළිතුර වරණය (2) යි.

தமிழ் · English