2021 A/L Physics Past Paper · Question 16 (Sinhala Medium)

Answer: (2) $9\rho Av^2$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: ද්‍රවය බිත්තිය මත ඇති කරන බලය $F$ ය.

පිළිතුර $\rho$, $A$ සහ $v$ ඇසුරෙන් ලැබෙන ප්‍රකාශනයකි.

අදාළ න්‍යාය

වස්තුවක ගම්‍යතාව වෙනස් වීමේ ශීඝ්‍රතාව එය මත යෙදෙන අසංතුලිත බලයට සමානුපාතික වේ.

චලනය වන වස්තුවක ස්කන්ධයෙහිත් ප්‍රවේගයෙහිත් ගුණිතය එහි ගම්‍යතාවයි.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$F = \dfrac{\Delta p}{\Delta t}$

$p = mv$

$m = \rho A (3v) t$

තර්කය / ගණනය

සංකේත:

$\rho$ යනු ද්‍රවයේ ඝනත්වයයි.

$A$ යනු බටයේ හරස්කඩ වර්ගඵලයයි.

$3v$ යනු බිත්තියට ගැටෙන්නට පෙර ද්‍රවයේ වේගයයි.

$F$ යනු බිත්තිය මත බලයයි.

$t$ කාලයක දී ද්‍රවයේ $3vt$ දිගක් බිත්තියට පැමිණේ.

එහි ස්කන්ධය:

$$m = \rho A (3v) t$$

එය $3v$ වේගයෙන් පැමිණ, ඉන්පසු බිත්තිය දෙසට ප්‍රවේගයක් නැතිව බිත්තිය දිගේ ගලා යයි.

එබැවින් එය නැති කර ගන්නා ගම්‍යතාව:

$$\Delta p = m \times 3v = 9\rho A v^2 t$$

බලය යනු කාලයක දී නැති වන ගම්‍යතාවයි:

$$F = \dfrac{\Delta p}{t} = \dfrac{9\rho A v^2 t}{t} = 9\rho A v^2$$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

ප්‍රතිඵලය $9\rho Av^2$ ය. එය (2) විකල්පයයි.

(4) සහ (5) හි $A^2$ ඇති නිසා ඒවා බල නොවේ.

(1) සහ (3) හි ප්‍රවේග වෙනස වැරදි ය.

පරීක්ෂා කිරීම

මාන පරීක්ෂාව:

$$[\rho A v^2] = ML^{-3} \times L^2 \times L^2T^{-2} = MLT^{-2}$$

මෙය බලයක මානයයි. එය ගැළපේ.

සීමාකාරී අවස්ථාව. $v \to 0$ නම් ද්‍රවයක් නොපැමිණේ. $F \to 0$.

තවද $F$ වේගයේ වර්ගයත් සමඟ වැඩි වේ. වේගවත් ධාරාවක් වඩා තදින් තල්ලු කරයි.

නිගමනය

$F = \rho A(3v) \times 3v = 9\rho A v^2$

ඒකක ස්කන්ධයකට $3v$ ගම්‍යතාව නැති වේ. $t$ කාලයක දී බිත්තියට පැමිණෙන ස්කන්ධය $\rho A(3v)t$ ය.

එබැවින් $F = 9\rho Av^2$. පිළිතුර (2) යි.

බිත්තියේ වදින ද්‍රව ධාරාවක් නතර වන විට, බලය = කාලයකට ස්කන්ධය × ප්‍රවේග වෙනස.

කාලයකට ස්කන්ධය යනු ඝනත්වය × වර්ගඵලය × වේගය ය.

විභාග ඉඟිය