2021 A/L Physics Past Paper · Question 34 (Sinhala Medium)

Answer: (4) $500q$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: ආරෝපණය මත මුළු බලය කොපමණ ද යන්නයි.

ආරෝපණය මත බල දෙකක් ක්‍රියා කරයි. එකක් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයෙන්. අනෙක චුම්බක ක්ෂේත්‍රයෙන්.

සැලැස්ම: එක් එක් බලය තනිව සොයන්න. ඉන්පසු බල දෙක එකට තබන්න.

අදාළ න්‍යාය

එමෙන්ම තීව්‍රතාව $E$ වන ලක්ෂ්‍යයක තැබූ "$q$" ආරෝපණයක් මත බලය $F = Eq$ වේ.

චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් තුළ පවතින නිශ්චල ආරෝපණයක් මත බලයක් ක්‍රියා නොකරයි. එහෙත් එය චලනය වේ නම් විද්‍යුත් ධාරාවක් හා සම වන හෙයින් එය මත බලයක් ක්‍රියා කරනු ඇත.

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

විද්‍යුත් බලය

$F_E = 300q$, ක්ෂේත්‍ර රේඛා දිගේ

විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ආරෝපණය ක්ෂේත්‍ර රේඛා දිගේ තල්ලු කරයි.

$$F_E = qE$$

වචනවලින්: විශාල ආරෝපණයක් හෝ ප්‍රබල ක්ෂේත්‍රයක් විශාල බලයක් දෙයි.

$F_E = q \times 300 = 300q$.

චුම්බක බලය

$F_B = 400q$, ක්ෂේත්‍ර රේඛාවලට ලම්බව

චලනය වන ආරෝපණයක් මත චුම්බක බලයක් ක්‍රියා කරයි.

$$F_B = qvB\sin\theta$$

වචනවලින්: වේගවත් ආරෝපණයක්, ප්‍රබල ක්ෂේත්‍රයක් හෝ විශාල ආරෝපණයක් විශාල බලයක් දෙයි.

ආරෝපණය ක්ෂේත්‍රයට $90^\circ$ කින් චලනය වේ. එබැවින් $\sin 90^\circ = 1$.

$F_B = q \times 400 \times 1 \times 1 = 400q$.

ප්‍රදේශය පුරා ක්ෂේත්‍ර රේඛා එක සමාන ය. එබැවින් ආරෝපණය රේඛාවල කොතැනද යන්න වැදගත් නැත.

ස්ථානය නොසලකා, එක් එක් බලයට එක් අගයක් ගත හැක.

එක් එක් බලය යන්නේ කුමන දිශාවටද?

විද්‍යුත් බලය ක්ෂේත්‍ර රේඛා දිගේ යයි.

චුම්බක බලය සෑම විටම චුම්බක ක්ෂේත්‍ර රේඛාවලට ලම්බව ඇත. විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛාද චුම්බක රේඛා යන දිශාවටම ඇත.

එබැවින් චුම්බක බලය විද්‍යුත් බලයටද ලම්බව ඇත.

තර්කය / ගණනය

ලම්බ බල දෙක $300q$ සහ $400q$ ය. මුළුව කොපමණ ද?

ඇවිදීමක් සිතන්න. පියවර 3ක් නැගෙනහිරට යන්න. ඉන්පසු පියවර 4ක් උතුරට යන්න. ආරම්භයේ සිට කොපමණ දුරද? ආනත රේඛාවක පියවර 5කි.

වර්ග එකතු වේ: $3^2 + 4^2 = 5^2$.

බල දෙකත් එයමයි, 100 ගුණයකින් විශාල ය.

$250000$

$300^2 + 400^2$

$500$

$\sqrt{250000}$

මුළු බලය $500q$ ය.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

$500q$ අගය (4) විකල්පයයි.

(5) විකල්පය බල දෙක සරල රේඛාවක එකතු කරයි. (2) විකල්පය එකක් අනෙකෙන් අඩු කරයි. (1) සහ (3) විකල්ප එක් බලයක් අත්හැරයි.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

බල දෙකම ඇත. ඒවා ලම්බ ය. ඒවා නැති නොවේ.

ලම්බ බල එකිනෙකින් අඩු නොවේ.

චලනය වන ආරෝපණයක් මත විද්‍යුත් බලයට අමතරව චුම්බක බලයක්ද ඇත.

බල ලම්බ ය. එබැවින් ඒවා සරල රේඛාවක එකතු නොවේ.

පරීක්ෂා කිරීම

අර්ථවත් ද?

මුළුව $500q$ එක් එක් බලයට ($300q$, $400q$) වඩා විශාල ය. සරල එකතුව $700q$ ට වඩා කුඩා ය.

ලම්බ බල දෙකකට එය සැමවිටම එසේ ය.

$sqrt(a * a + b * b)$

නිගමනය

$F = \sqrt{F_E^2 + F_B^2} = 500q$

විද්‍යුත් බලය $300q$ වන අතර චුම්බක බලය $400q$ ය. ඒවා ලම්බ ය.

මුළුව $\sqrt{300^2 + 400^2}\,q = 500q$. පිළිතුර (4) යි.

එක් එක් බලය තනිව සොයා, එය යන දිශාව කියන්න.

බල දෙකක් ලම්බ නම් 3, 4, 5 ඇවිදීම භාවිත කරන්න. ඒවා සරල රේඛාවක එකතු හෝ අඩු නොකරන්න.

විභාග ඉඟිය