2020 A/L Physics Past Paper · Question 22 (Sinhala Medium)

Answer: (4) $6.25$ N

දී ඇති තොරතුරු

අප දන්නා දේ: $m_A = 0.5$ kg, $m_B = 1.0$ kg.

ස්පර්ශ වන සෑම පෘෂ්ඨ යුගලයක් අතරම $\mu = 0.25$.

$g = 10\ \text{m s}^{-2}$.

කප්පිය සැහැල්ලු හා සුමටයි.

B නියත ප්‍රවේගයකින් වාමයට චලනය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සොයාගත යුත්තේ: B ව නියත ප්‍රවේගයකින් ඇදීමට අවශ්‍ය බලය $F$.

අදාළ න්‍යාය

බාහිර අසංතුලිත බලයක් ක්‍රියා නොකරයි නම් සෑම වස්තුවක් ම එහි නිශ්චලතා අවස්ථාව හෝ ඒකාකාර ප්‍රවේගයෙන් චලිත වන අවස්ථාව හෝ රැක ගනී.

පෙට්ටිය චලනය වන විට ක්‍රියාත්මක වන ඝර්ෂණය ගතික ඝර්ෂණය ලෙස හැඳින්වේ.

$$F_d = \mu_d R$$

අවශ්‍ය සමීකරණ

$f = \mu R$

$T - f_1 = 0$

$F - f_1 - f_2 - T = 0$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

A මත ඇති බල: බර $5$ N (පහළට), B විසින් ලබා දෙන අභිලම්බ ප්‍රතික්‍රියාව $5$ N (ඉහළට).

ආතතිය $T$ A මත කප්පිය දෙසට දක්ෂිණයට ක්‍රියා කරයි.

B හි පෘෂ්ඨයේ ඝර්ෂණය $f_1$ A මත වාමයට ක්‍රියා කරයි — A දක්ෂිණයට සර්පණය වන බැවිනි.

B මත ඇති බල: යෙදෙන බලය $F$ වාමයට.

A හි ඝර්ෂණය $f_1$ B මත දක්ෂිණයට, බිමේ ඝර්ෂණය $f_2$ දක්ෂිණයට, ආතතිය $T$ දක්ෂිණයට ක්‍රියා කරයි.

A විසින් B මත $5$ N පීඩනය යෙදේ, B හි බර $10$ N වේ; එබැවින් බිමේ අභිලම්බ ප්‍රතික්‍රියාව $15$ N වේ.

තර්කය / ගණනය

සමතුලිතතා නියමය: කුට්ටි දෙකම නියත ප්‍රවේගයකින් චලනය වේ.

නිව්ටන්ගේ පළමුවැනි නියමයට අනුව, එක් එක් කුට්ටිය මත සම්ප්‍රයුක්ත බලය බිංදුවකි.

$1.25$

$f_1 = 0.25 \times 0.5 \times 10$

$T = f_1$

$15$

$R_2 = (0.5 + 1.0) \times 10$

$3.75$

$f_2 = 0.25 \times 15$

$6.25$

$F = 1.25 + 3.75 + 1.25$

පරීක්ෂා කිරීම

දෙවන ආකාරය: A, B සහ නූල තුනම එක පද්ධතියක් ලෙස සලකමු.

දැන් $f_1$ අභ්‍යන්තර බලයක් වී, එය නිෂේධනය වේ.

ඉතිරි වන බාහිර තිරස් බල: $F$ (වාමයට), බිමේ ඝර්ෂණය $f_2$ (දක්ෂිණයට), කප්පියේ අක්ෂය හරහා බිත්තියෙන් ලැබෙන $2T$ (දක්ෂිණයට).

$F = f_2 + 2T = 3.75 + 2 \times 1.25 = 6.25$ N ✓.

$2 * mu * mA * g + mu * (mA + mB) * g$

නිගමනය

$F = 6.25\ \text{N}$

$F = f_1 + f_2 + T = 1.25 + 3.75 + 1.25 = 6.25$ N — පිළිතුර (4).

B මත ඇති ආතතිය අමතක කිරීම.

නූලේ එක් කෙළවරක් A හිද අනෙක් කෙළවර B හිද ඇත: එය කුට්ටි දෙකම කප්පිය දෙසට $T$ බලයෙන් ඇද දමයි.