2021 A/L Physics Past Paper · Question 13 (Sinhala Medium)

වෘත්තාකාර චලිතයක ඇති වස්තුවක ප්‍රක්ෂේපණය

වෘත්තාකාර පථයක ඒකාකාර කෝණික ප්‍රවේගයකින් ගමන් ගන්නා AA වස්තුවක් රූපයේ දක්වා ඇත. වස්තුවෙහි පිහිටීමේ XX අක්ෂය මත ප්‍රක්ෂේපණ ලක්ෂ්‍යයෙහි (P)(P) විස්ථාපනය (x)(x) සහ ප්‍රවේගය (v)(v), කාලය (t)(t) සමග විචලනය හොඳින්ම නිරූපණය වන්නේ,

  1. (1) ප්‍රස්තාර යුගලය (1)
  2. (2) ප්‍රස්තාර යුගලය (2)
  3. (3) ප්‍රස්තාර යුගලය (3)
  4. (4) ප්‍රස්තාර යුගලය (4)
  5. (5) ප්‍රස්තාර යුගලය (5)
Answer and explanation

Answer: (1) ප්‍රස්තාර යුගලය (1)

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: කාලය tt සමග PP හි විස්ථාපනය xx සහ ප්‍රවේගය vv හි ප්‍රස්තාර ය.

PP යනු AA සිට XX අක්ෂයට අඳින ලම්බයේ පාදයයි.

අදාළ න්‍යාය

වෘත්තයක පථය ඔස්සේ චලනය වන වස්තුවේ පිහිටීම B හි දී CZ ඇඳි අභිලම්බයේ පාදය M, CF ජේඛාව ඔස්සේ දෝලිත චලිතයක්‌ සිදු කරයි. මේ දෝලිත චලිතය සරල අනුවර්ති චලිතයකි.

අවශ්‍ය සමීකරණ

x=Rcos⁡(ωt+φ)x = R\cos(\omega t + \varphi)

v=dxdt=−Rωsin⁡(ωt+φ)v = \dfrac{dx}{dt} = -R\omega\sin(\omega t + \varphi)

තර්කය / ගණනය

PP ආරම්භ වන්නේ කොතැනින් ද?

රූපයේ AA ඇත්තේ XX අක්ෂයට ඉහළින්, කේන්ද්‍රයේ දකුණු පැත්තේ ය.

එබැවින් PP ආරම්භ වන්නේ ධන පැත්තෙනි. xx ආරම්භ වන්නේ බිංදුවෙන් නොව ධන අගයෙනි.

PP මුලින් යන්නේ කුමන පැත්තට ද?

AA රූපයේ ඊතලය දක්වන දිශාවට, YY අක්ෂය දෙසට යයි. එබැවින් PP වම් පැත්තට, කේන්ද්‍රය දෙසට චලනය වේ.

එබැවින් xx ආරම්භක අගයෙන් අඩු වේ. එය බිංදුවට ළඟා වී, අනෙක් කෙළවර දක්වා සෘණ අගයෙන් ගොස්, නැවත හැරේ.

දැන් ප්‍රවේගය. එය xx-tt ප්‍රස්තාරයේ අනුක්‍රමණයයි.

ආරම්භයේ දී xx අඩු වේ. එබැවින් vv සෘණ ය.

xx බිංදුව පහළට හරහා යන තැන අනුක්‍රමණය වඩාත් බෑවුම් ය. vv වඩාත් සෘණ ය.

xx හි පහළම ලක්ෂ්‍යයේ අනුක්‍රමණය බිංදුවයි. v=0v = 0.

xx බිංදුව ඉහළට හරහා යන තැන අනුක්‍රමණය අනෙක් පැත්තට වඩාත් බෑවුම් ය. vv විශාලතම ධන අගයෙහි ය.

සිරස් රේඛා සසඳන්න.

පළමු රේඛාව: x=0x = 0 පහළට, vv පහළම අගයේ.

දෙවන රේඛාව: xx පහළම අගයේ, v=0v = 0.

තුන්වන රේඛාව: x=0x = 0 ඉහළට, vv ඉහළම අගයේ.

මේ සියල්ල ඇත්තේ යුගලය (1) හි පමණි.

යුගලය (2) කේන්ද්‍රයෙන් ආරම්භ වේ. යුගලය (3) හි vv ට xx හි ම හැඩය ඇත. යුගල (4), (5) හි vv වෙනස් නොවේ.

පිළිතුර යුගලය (1) ය.

පරීක්ෂා කිරීම

x∗x+u∗ux * x + u * u

පිළිතුර ගැළපේ ද?

PP තම පථයේ කෙළවරක ඇති විට මොහොතකට නතර වේ. එහි දී v=0v = 0 වන අතර xx ඉහළම හෝ පහළම අගයේ ඇත.

PP කේන්ද්‍රයේ ඇති විට වේගවත්ම චලනය වේ. එහි දී x=0x = 0 වන අතර ∣v∣|v| විශාලතම වේ.

නිගමනය

යුගලය (1)\text{යුගලය }(1)

xx ධන අගයෙන් පටන් ගෙන අඩු වේ. vv යනු xx හි අනුක්‍රමණයයි. එබැවින් එය සෘණ අගයෙන් පටන් ගෙන xx පහළම අගයේ දී බිංදුව වේ.

පිළිතුර (1) යි.

ප්‍රවේග ප්‍රස්තාරය යනු විස්ථාපන ප්‍රස්තාරයේ අනුක්‍රමණයයි.

xx ඉහළම හෝ පහළම ලක්ෂ්‍යයේ ඇති විට v=0v = 0. xx බිංදුව හරහා යන විට ∣v∣|v| විශාලතම වේ.

විභාග ඉඟිය

தமிழ் · English