2024 A/L Physics Past Paper · Question 05 (Sinhala Medium)

Answer: (5) (A), (B) සහ (C) සියල්ලම සත්‍ය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

අපි දන්නා දේ:

උණ්ඩයක් ලී කුට්ටියක වැදී එය තුළ රැඳේ.

කුට්ටිය සුමට තිරස් පෘෂ්ඨයක් මත ඇත. එබැවින් ඝර්ෂණය නැත.

අපට අවශ්‍ය: මෙම ගැටුම සඳහා (A), (B), (C) ප්‍රකාශවලින් සත්‍ය වන්නේ කුමක් ද.

එක් එක් අකුරේ තේරුම:

$m$, $M$ ($\text{kg}$): උණ්ඩයේ සහ කුට්ටියේ ස්කන්ධය.

$u$ ($\text{m s}^{-1}$): ගැටුමට පෙර උණ්ඩයේ ප්‍රවේගය.

$v$ ($\text{m s}^{-1}$): ගැටුමෙන් පසු උණ්ඩය සහ කුට්ටිය එකට ගමන් කරන ප්‍රවේගය.

අදාළ න්‍යාය

එකිනෙක සමග අන්තර්ක්‍රියාවන්හි යෙදෙන (ගැටෙන) වස්තූන්ගෙන් යුත් පද්ධතියක් මත බාහිර බලයක් ක්‍රියා නොකරයි නම්, එම පද්ධතියෙහි පූර්ණ ගම්‍යතාව නියතව පවතී.

සංවෘත පද්ධතියක මුළු ශක්තිය නියතයක් වේ. එහෙත් පද්ධතිය තුළ දී එක් ශක්ති ප්‍රභේදයක් තවත් ශක්ති ප්‍රභේදයක් බවට පරිවර්තනය වීම සිදු විය හැකිය.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

පළමු උද්ධෘතය කියන්නේ බාහිර බලයක් ක්‍රියා නොකරන විට පද්ධතියේ පූර්ණ ගම්‍යතාව නියතව පවතින බව ය. දෙවන උද්ධෘතය කියන්නේ සංවෘත පද්ධතියක මුළු ශක්තිය නියතව පවතින නමුත් එක් ශක්ති ප්‍රභේදයක් තවත් ප්‍රභේදයක් බවට පරිවර්තනය විය හැකි බව ය. මේවායින් ප්‍රකාශ තුන පරීක්ෂා කරමු.

නිදසුනක් ලෙස තෙත් මැටි ගුලියක් සෙල්ලම් කරත්තයකට විසි කළ විට එය ඇලී යයි. කරත්තය සහ මැටි එකට, මැටි පියාසර කළ වේගයට වඩා සෙමින් පෙරළී යයි.

මෘදු හඬක් ඇසේ. මැටි ටිකක් රත් වේ. නැති වූ චාලක ශක්තිය ගියේ එතැනට ය.

තර්කය / ගණනය

ගැටුම සඳහා රේඛීය ගම්‍යතා සංස්ථිති නියමය වලංගු වේ.

පෘෂ්ඨය සුමට ය. එබැවින් තිරස්ව බාහිර බලයක් ක්‍රියා නොකරයි. උණ්ඩය සහ කුට්ටිය අතර තල්ලු පද්ධතිය තුළ ම ය. එබැවින් පෙර සහ පසු පූර්ණ ගම්‍යතාව සමාන ය: $mu = (m + M)v$.

A

ගැටුම සඳහා ශක්ති සංස්ථිති නියමය වලංගු වේ.

සංවෘත පද්ධතියක මුළු ශක්තිය නියතව පවතී. ගැටුමේදී චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් තාපය සහ ධ්වනිය බවට පත් වේ. නමුත් චාලක ශක්තිය, තාපය සහ ධ්වනිය එකතුව පෙර තිබූ ප්‍රමාණය ම ය. එබැවින් නියමය වලංගු ය.

B

ගැටුම නිසා පද්ධතියේ චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් හානි වේ.

$m = 1$, $M = 9$, $u = 10$ ලෙස ගන්න. එවිට $v = 1$ ය. පෙර චාලක ශක්තිය $50$ ය, පසුව $5$ ය. උණ්ඩය ලීය තුළ කාවැදී ඇත. එබැවින් $45$ ක් තාපය සහ ධ්වනිය බවට පත් විය. චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් හානි වේ.

C

ප්‍රකාශය (A) සත්‍ය ය, මන්ද සුමට පෘෂ්ඨය දිගේ බාහිර බලයක් ක්‍රියා නොකරන බැවිනි.

ප්‍රකාශය (B) සත්‍ය ය, මන්ද මුළු ශක්තිය කිසි විටෙක වෙනස් නොවන බැවිනි.

ප්‍රකාශය (C) සත්‍ය ය, මන්ද චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් තාපය සහ ධ්වනිය බවට පත් වූ බැවිනි.

එබැවින් තුනම සත්‍ය ය.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

(C) ද සත්‍ය ය. දෙක සෙමින් ගමන් කරයි. චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් තාපය සහ ධ්වනිය බවට පත් වේ.

(B) ද සත්‍ය ය. හානි වූ චාලක ශක්තිය තාපය සහ ධ්වනිය ලෙස ඇත. එබැවින් මුළු ශක්තිය නොවෙනස් ය.

(A) ද සත්‍ය ය. සුමට පෘෂ්ඨය මත බාහිර බලයක් ක්‍රියා නොකරයි. එබැවින් පූර්ණ ගම්‍යතාව නොවෙනස් ය.

(B) සහ (C) ද සත්‍ය ය. ශක්තිය ප්‍රභේදය පමණක් වෙනස් කරයි. චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් තාපය සහ ධ්වනිය ලෙස හානි වේ.

නිගමනය

ගම්‍යතාව සහ මුළු ශක්තිය යන දෙකම සංස්ථිතික වේ. චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් තාපය සහ ධ්වනිය ලෙස හානි වේ. (A), (B), (C) සියල්ලම සත්‍ය ය.

පිළිතුර (5) යි.

වස්තු දෙකක් එකට ඇලී යන විට ගම්‍යතාව සැමවිටම සංස්ථිතික ය. චාලක ශක්තිය සංස්ථිතික නොවේ.

මුළු ශක්තිය තවමත් සංස්ථිතික ය: හානි වූ චාලක ශක්තිය දැන් තාපය සහ ධ්වනිය යි.

විභාග ඉඟිය