2024 A/L Physics Past Paper · Question 08 (Sinhala Medium)

Answer: (2) $16\ \text{N m}$

දී ඇති තොරතුරු

අපි දන්නා දේ:

තැටියේ අවස්ථිති ඝූර්ණය $I = 8\ \text{kg m}^2$ ය.

කෝණික වේගය $40\ \text{rad s}^{-1}$ සිට $20\ \text{rad s}^{-1}$ දක්වා අඩු වේ.

නියත ව්‍යාවර්තයක් යටතේ මෙයට $10\ \text{s}$ ගත වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

අපට අවශ්‍ය: ව්‍යාවර්තයේ විශාලත්වය $\tau$.

එක් එක් අකුරේ තේරුම:

$I$ ($\text{kg m}^2$): තැටියේ අවස්ථිති ඝූර්ණය.

$\omega_1$, $\omega_2$ ($\text{rad s}^{-1}$): ආරම්භයේදී සහ අවසානයේදී කෝණික ප්‍රවේගය.

$\alpha$ ($\text{rad s}^{-2}$): කෝණික ත්වරණය.

$\tau$ ($\text{N m}$): ව්‍යාවර්තය.

අදාළ න්‍යාය

යම් මොහොතක දී භ්‍රමණය වන වස්තුවක කෝණික ප්‍රවේගය වෙනස් වීමේ ශීඝ්‍රතාව එම මොහොතේ දී එහි කෝණික ත්වරණයයි.

$$L = I\omega$$

$$\frac{\Delta L}{\Delta t} = \frac{\Delta I \omega}{\Delta t}$$

$$\therefore \frac{\Delta L}{\Delta t} = I\frac{\Delta \omega}{\Delta t}$$

$$\tau = I\alpha \quad .........(2)$$

පළමු උද්ධෘතය කියන්නේ කෝණික ත්වරණය යනු කෝණික ප්‍රවේගය වෙනස් වීමේ ශීඝ්‍රතාව බව ය, $\alpha = \dfrac{\Delta\omega}{\Delta t}$. දෙවන උද්ධෘතය නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමයේ භ්‍රමණ ආකාරය දෙයි, $\tau = I\alpha$.

නිදසුනක් ලෙස කුඹල් රෝදයක් වේගයෙන් කැරකෙයි. කුඹල්කරු එහි දාරය මත අත තද කරයි. එය ඒකාකාරව සෙමින් කැරකීමට පටන් ගනී.

බර රෝදයකට හෝ ඉක්මනින් සෙමින් කිරීමට වඩා තද කිරීමක් අවශ්‍ය ය.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$\alpha = \dfrac{\omega_2 - \omega_1}{t}$

$\tau = I\alpha$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

$-2$

$\alpha = \dfrac{20 - 40}{10}$

$2$

$|\alpha|$

$16$

$\tau = 8 \times 2$

තර්කය / ගණනය

$I * (w1 - w2) / t$

දැන් විකල්ප පහ සමග ගළපන්න.

විකල්පය (2) $16\ \text{N m}$ ය. එය ගැළපේ.

අනෙක් ඒවා $10\ \text{s}$ තුළ තැටියේ වේගය $20$ කින් නොව, $10$, $40$, $50$ හෝ $100\ \text{rad s}^{-1}$ කින් අඩු කරයි.

පරීක්ෂා කිරීම

ඒකක පරීක්ෂා කරන්න. $\text{kg m}^2 \times \text{rad s}^{-2}$ යනු $\text{kg m}^2\,\text{s}^{-2}$, එනම් $\text{N m}$ ය.

මෙය තේරුමක් ඇත්ද?

සෑම තත්පරයකම වේගය $2\ \text{rad s}^{-1}$ කින් අඩු වේ: $40$, $38$, $36$, … තත්පර $10$ කට පසු එය $20$ ය. එය ගැළපේ.

නිගමනය

$\tau = 16\ \text{N m}$

ව්‍යාවර්තය $\tau = 16\ \text{N m}$ වේ.

පිළිතුර (2) යි.

පළමුව කෝණික වේගයේ වෙනස $\alpha$ බවට හරවන්න. ඉන්පසු $\tau = I\alpha$ භාවිත කරන්න.

මෙය සරල රේඛීය චලිතයේ $F = ma$ මෙන් ම ක්‍රියා කරයි.

විභාග ඉඟිය