2024 A/L Physics Past Paper · Question 25 (Sinhala Medium)

Answer: (2) අවතල, $50\ \text{cm}$

දී ඇති තොරතුරු

මෙම ප්‍රශ්නය එකිනෙක ස්පර්ශ වන සේ එකට තැබූ තුනී කාච දෙකක් ගැන ය.

දෙකම එකට $+3\ \text{D}$ බලයක් ඇති එක් කාචයක් මෙන් ක්‍රියා කරයි. ඉන් එකක් අප දන්නා උත්තල කාචයකි.

අප සොයා ගත යුත්තේ: අනෙක් කාචය කුමන වර්ගයේ ද, එහි නාභීය දුර කුමක් ද යන්න.

සොයන ආකාරය: ස්පර්ශව ඇති කාචවල බල සරලව එකතු වේ. මුළු බලයෙන් දන්නා බලය අඩු කර, ඉන්පසු බලය නාභීය දුර බවට හරවමු.

සංයුක්ත බලය $P=+3\ \text{D}$ වේ. දන්නා කාචය උත්තල වන අතර $f_1=20\ \text{cm}=0.20\ \text{m}$ වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

$P$ ($\text{D}$): කාච දෙකේම සංයුක්ත බලය.

$P_1$, $P_2$ ($\text{D}$): උත්තල කාචයේ සහ අනෙක් කාචයේ බලය.

$f_1$, $f_2$ ($\text{m}$): ඒවායේ නාභීය දුර.

අදාළ න්‍යාය

මේ අනුව කාවයක බලය P = 1/f

ලකුණු සම්මුතිය : උත්තල කාවයක බලය (+) වන අතර, අවතල කාවයක බලය (-) වේ. මේ අනුව කාටීසියානු සම්මුතියට අදාළව P = 1/f ලෙස ද දැක්විය හැකි ය.

9.8 හා 9.9, 1/f = 1/f₁ + 1/f₂

සිදු වන්නේ මෙයයි: උත්තල කාචය තනිවම $+5\ \text{D}$ බලයෙන් ආලෝකය තදින් නමයි.

යුගලය ආලෝකය අඩුවෙන්, $+3\ \text{D}$ පමණක් නමයි. එබැවින් දෙවැනි කාචය නැමීමෙන් කොටසක් අහෝසි කළ යුතු ය.

නැමීම අහෝසි කරන කාචයක් ආලෝකය විසුරුවයි. එහි බලය සෘණ ය. එබැවින් එය අවතල කාචයකි.

උදාහරණයක් ලෙස ඇස් පරීක්ෂා කරන අක්ෂි වෛද්‍යවරයෙකු ගැන සිතන්න.

වෛද්‍යවරයා රාමුවට ප්‍රබල කියවීමේ කාචයක් දමයි. සියල්ල ඉතා ළඟින් හා බොඳව පෙනේ.

ඉන්පසු ඊට ඉදිරියෙන් දුර්වල විසුරුවන කාචයක් තබයි. දෙක එකට හරියටම ගැළපේ.

වචනවලින්: කාච එකට තැබූ විට බල එකතු වේ. විසුරුවන කාචයක් බලයෙන් කොටසක් අඩු කරයි.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$P=\dfrac{1}{f}$

$P=P_1+P_2$

$P_2=P-P_1$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

$+5$

$P_1=\dfrac{1}{0.20}$

$-2$

$P_2=3-5$

$f_2=\dfrac{1}{P_2}=\dfrac{1}{-2}$

$-0.5$

$f_2$

තර්කය / ගණනය

$P_2$ සෘණ ය. එබැවින් අනෙක් කාචය අවතල කාචයකි. එහි නාභීය දුර $0.5\ \text{m}=50\ \text{cm}$ වේ. එය විකල්පය (2) යි.

$50\ \text{cm}$ උත්තල කාචයක බලය $+2\ \text{D}$ වේ. $+5\ \text{D}$ කාචය සමග යුගලයේ බලය $+7\ \text{D}$ වේ. $+3\ \text{D}$ නොවේ.

$12.5\ \text{cm}$ උත්තල කාචයක බලය $+8\ \text{D}$ වේ. මෙහි $3$ න් $5$ අඩු කරනවා වෙනුවට $3$ සහ $5$ එකතු කෙරේ. යුගලයේ බලය $+13\ \text{D}$ වේ.

$12.5\ \text{cm}$ අවතල කාචයක බලය $-8\ \text{D}$ වේ. $+5\ \text{D}$ කාචය සමග යුගලයේ බලය $-3\ \text{D}$ වේ. ලකුණ පෙරළී ඇත.

$10\ \text{cm}$ අවතල කාචයක බලය $-10\ \text{D}$ වේ. $+5\ \text{D}$ කාචය සමග යුගලයේ බලය $-5\ \text{D}$ වේ. එවිට එය ආලෝකය එක් රැස් නොකර විසුරුවයි.

පරීක්ෂා කිරීම

$1/(P-1/f1)$

$P_1+P_2=(+5)+(-2)$

$P=+3\ \text{D}$

$1/P$ යනු $1$ බෙදීම $\text{D}=\text{m}^{-1}$ ය. එබැවින් $f_2$ ලැබෙන්නේ $\text{m}$ වලින්, දිගක් ලෙස ය.

අවතල කාචය උත්තල කාචයට වඩා දුර්වල ය ($5\ \text{D}$ ට එරෙහිව $2\ \text{D}$). එබැවින් $+3\ \text{D}$ කියන පරිදි යුගලය තවමත් ආලෝකය එක් රැස් කරයි.

නිගමනය

$P_2=-2\ \text{D},\ f_2=50\ \text{cm}$

අනෙක් කාචය නාභීය දුර $50\ \text{cm}$ වූ අවතල කාචයකි. පිළිතුර (2) යි.