2022 A/L Physics Past Paper · Question 09 (Sinhala Medium)

Answer: (2) (C) පමණක් සත්‍ය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුතු දේ: වායු ප්‍රතිරෝධයක් නැතිව $A$ සිට එම මට්ටමේම $B$ දක්වා පියාසර කරන බෝලය සඳහා (A), (B), (C) ප්‍රකාශවලින් සත්‍ය ඒවා.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$v_x$ ($\text{m s}^{-1}$): ප්‍රවේගයේ තිරස් සංරචකය.

$v_y$ ($\text{m s}^{-1}$): ප්‍රවේගයේ සිරස් සංරචකය.

$E_k$ ($\text{J}$): බෝලයේ චාලක ශක්තිය.

$m$ ($\text{kg}$): බෝලයේ ස්කන්ධය.

$h$ ($\text{m}$): $A$ හි මට්ටමේ සිට බෝලයේ උස.

$g$ ($\text{m s}^{-2}$): ගුරුත්වජ ත්වරණය.

අදාළ න්‍යාය

මෙම සිරස් ප්‍රවේග සංරචකයේ අගය ශුන්‍ය වන තෙක් එය අඩු වේ.

ප්‍රවේගයේ තිරස් සංරචකය නියතව පවතී.

කිසියම් ක්‍රියාවලියක දී ශක්තිය පරිවර්තනය වන්නේ චාලක ශක්තිය හා විභව ශක්තිය අතර පමණක් ම නම්, එවැනි ක්‍රියාවලියක් සඳහා චාලක ශක්තියේත් විභව ශක්තියේත් එකතුව නියතයක් වේ. මෙය යාන්ත්‍රික ශක්ති සංස්ථිති මූලධර්මයයි.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

විකල්ප යනු (A), (B), (C) හි සංයෝජන ය.

අපි සෑම ප්‍රකාශයක්ම වෙන වෙනම පරීක්ෂා කරමු.

උදාහරණයක් ලෙස, එක් ක්ෂේත්‍ර ක්‍රීඩකයෙක් එම උසේම සිටින සගයෙකුට ක්‍රිකට් බෝලයක් විසි කරන හැටි සිතන්න.

බෝලය ඉහළට යන විට එහි වේගය අඩු වේ. මුදුනේදී එය නතර වන්නේ නැත. එය තවමත් ඉදිරියට ගමන් කරයි.

ඉන්පසු පහළට එන විට වේගය වැඩි වේ. අතින් ගිය එම උසේදීම සගයා අල්ලන විට බෝලයේ වේගය මුලදී තිබූ වේගයමයි. නමුත් දැන් එය පහළට යයි. මුලදී එය ඉහළට ගියේ ය.

ගුරුත්වය ඇද ගන්නේ කෙළින්ම පහළට පමණි. එබැවින් එය වෙනස් කරන්නේ චලිතයේ සිරස් කොටස පමණි.

$$v_x = \text{නියතයකි}$$

වචනවලින්: ප්‍රවේගයේ තිරස් සංරචකය කිසිවිටෙක වෙනස් නොවේ.

$$E_k + mgh = \text{නියතයකි}$$

වචනවලින්: චාලක ශක්තියේත් විභව ශක්තියේත් එකතුව වෙනස් නොවේ.

එකම උස යනු එකම $mgh$ ය. එබැවින් චාලක ශක්තියත් එකම ය.

තර්කය / ගණනය

පෙතෙහි උපරිම උසේදී බෝලයේ ප්‍රවේගය ශුන්‍ය වේ.

මුදුනේදී $v_y = 0$ ය. නමුත් $v_x$ තවමත් ඇත. බෝලය පැත්තට ගමන් කරයි. එබැවින් එහි ප්‍රවේගය ශුන්‍ය නොවේ.

A

$B$ ලක්ෂ්‍යයේදී බෝලයේ ප්‍රවේගය $A$ ලක්ෂ්‍යයේදී ප්‍රවේගයට සමාන වේ.

$B$ හිදී බෝලය $A$ හි උසේ ම ඇති බැවින් වේගය එයමයි. නමුත් $A$ හිදී ඉහළටත් $B$ හිදී පහළටත් ගමන් කරයි. $v_y$ හි ලකුණ වෙනස් වී ඇත. එබැවින් ප්‍රවේගය වෙනස් දෛශිකයකි.

B

$B$ ලක්ෂ්‍යයේදී බෝලයේ චාලක ශක්තිය $A$ ලක්ෂ්‍යයේදී චාලක ශක්තියට සමාන වේ.

ක්‍රියා කරන්නේ ගුරුත්වය පමණක් බැවින් $E_k + mgh$ නියතව පවතී. $A$ සහ $B$ එකම උසක ඇත. එබැවින් $mgh$ දෙකෙහිම එකමයි. එබැවින් $E_k$ ද එකමයි.

C

(A) ප්‍රකාශය වැරදි ය. ප්‍රවේගයේ තිරස් සංරචකය කිසිවිටෙක ශුන්‍ය නොවන බැවිනි.

(B) ප්‍රකාශය වැරදි ය. $B$ හි දිශාව $A$ හි දිශාවට වඩා වෙනස් බැවිනි.

(C) ප්‍රකාශය සත්‍ය ය. ලක්ෂ්‍ය දෙකම එකම උසක ඇති බැවිනි.

එබැවින් (C) පමණක් සත්‍ය වේ.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

(A) ප්‍රකාශය වැරදි ය. මුදුනේදීත් බෝලය පැත්තට ගමන් කරයි. (C) ප්‍රකාශය සත්‍ය ය.

(B) ප්‍රකාශය වැරදි ය. ප්‍රවේගයේ සිරස් සංරචකය $A$ හිදී ඉහළටත් $B$ හිදී පහළටත් ඇත.

(A) ප්‍රකාශය වැරදි ය. ප්‍රවේගයේ තිරස් සංරචකය මුළු පෙත පුරාම වෙනස් නොවේ.

(A) සහ (B) ප්‍රකාශ වැරදි ය. එබැවින් තුනම සත්‍ය නොවේ.

නිගමනය

(C) ප්‍රකාශය පමණක් සත්‍ය ය. (A) සහ (B) වැරදි ය.

පිළිතුර (2) යි.

ප්‍රවේගයට විශාලත්වයත් දිශාවත් ඇත. වේගයට ඇත්තේ විශාලත්වය පමණි.

එකම උසේදී වේගයත් චාලක ශක්තියත් සමාන ය. දිශාව සමාන නොවිය හැකි ය.

විභාග ඉඟිය