2021 A/L Physics Past Paper · Question 25 (Sinhala Medium)

Answer: (2) $5.85 \times 10^4\ \text{N}$

දී ඇති තොරතුරු

අපි දන්නා දේ:

වහලය මත සුළඟේ වේගය $v = 30\ \text{m s}^{-1}$ ය.

වහලයේ සඵල වර්ගඵලය $A = 100\ \text{m}^2$ ය.

වාතයේ ඝනත්වය $\rho = 1.3\ \text{kg m}^{-3}$ ය.

නිවස තුළ ඇති වාතය නිසලව පවතී.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: වහලය මත ඉහළට ඇති බලය $F$ ය.

වහලයට ඉහළින් ඇති වාතය වේගයෙන් චලනය වේ. පහළ ඇති වාතය නිසලයි.

සැලැස්ම: පීඩන අන්තරය සොයන්න. ඉන්පසු වර්ගඵලයෙන් ගුණ කරන්න.

අදාළ න්‍යාය

ඔහු විසින් පෙන්වා දී ඇත්තේ අනවරත තරල ප්‍රවාහයක ඒකක තරල පරිමාවක් මත පීඩනය මගින් කෙරෙන සඵල කාර්යය එහි විභව ශක්තියේ වැඩි වීමෙත්, චාලක ශක්තියේ වැඩි වීමෙත් එකතුවට සමාන වන බවයි.

සුළිසුළං පවතින අවස්ථාවල දී ඇතැම් නිවාසවල වහලය ගැලවී ඉහළට විසි වී යෑම.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$p + \tfrac{1}{2}\rho v^2 + \rho g h = K$

$p_{\text{in}} = p_{\text{out}} + \tfrac{1}{2}\rho v^2$

$F = (p_{\text{in}} - p_{\text{out}})\,A$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

සියලු රාශි SI ඒකකවලින් ඇත.

$\text{kg m}^{-3} \times \text{m}^2\text{s}^{-2} = \text{Pa}$ වන අතර $\text{Pa} \times \text{m}^2 = \text{N}$ වේ.

$585$

$\Delta p = \tfrac{1}{2}\rho v^2 = \tfrac{1}{2} \times 1.3 \times 30^2$

$58500$

$F = \Delta p \times A = 585 \times 100$

තර්කය / ගණනය

වහලයට පහළ පීඩනය එයට ඉහළ පීඩනයට වඩා $585\ \text{Pa}$ ක් වැඩි ය.

එම පීඩනය $100\ \text{m}^2$ හි සෑම කොටසක් ම ඉහළට තල්ලු කරයි.

$$F = 58\,500\ \text{N} = 5.85 \times 10^4\ \text{N}$$

පිළිතුර (2).

පරීක්ෂා කිරීම

$0.5 * rho * v * v * A$

පිළිතුර ගැළපේ ද?

බලය ආසන්න වශයෙන් $5.9 \times 10^4\ \text{N}$ කි. එය ස්කන්ධය $5850\ \text{kg}$ ක බරට සමාන ය.

$100\ \text{m}^2$ වහලයක බර මීට අඩු විය හැකි ය. එබැවින් තද සුළඟකදී වහලය ඉහළට විසි විය හැකි ය. වහලවල් සුළඟේ ඉහළට විසි වන්නේ මේ නිසා ය.

නිගමනය

$F = \tfrac{1}{2}\rho v^2 A = 5.85 \times 10^4\ \text{N}$

පීඩන අන්තරය $\tfrac{1}{2}\rho v^2 = 585\ \text{Pa}$ ය.

ඉහළට ඇති බලය $585 \times 100 = 5.85 \times 10^4\ \text{N}$ ය. පිළිතුර (2) යි.

වේගවත් වාතය යනු අඩු පීඩනයයි.

එකම මට්ටමේ නිසල වාතයට සහ චලනය වන වාතයට අතර පීඩන අන්තරය $\tfrac{1}{2}\rho v^2$ වේ. එය වර්ගඵලයෙන් ගුණ කරන්න.

විභාග ඉඟිය