PAAW | A/L Physics | 2020 | Sinhala Medium | Physics II | Part A | Structured Essay
අධ්‍යයන පොදු සහතික පත්‍ර (උසස් පෙළ) විභාගය, 2020
භෞතික විද්‍යාව II
PART A — ව්‍යුහගත රචනා
මෙම ප්‍රශ්න පත්‍රයේම ප්‍රශ්න හතරටම පිළිතුරු සපයන්න.
g = 10 m s-2
හෙලිකල් ස්ප්‍රිංගයක ස්ප්‍රිංග නියතය (k) බරට සාපේක්ෂව දිගුවේ ප්‍රස්තාරයක් ඇඳීමෙන් නිර්ණය කිරීමට ඔබගෙන් ඉල්ලා ඇත. රූපයේ දැක්වෙන පරීක්ෂණ සැකසුමේදී, ස්ප්‍රිංගයේ එක් අගයක් ස්කේල් තට්ටුවකට සම්බන්ධ කර ඇති අතර අනෙක් අගය ස්ථාවරයකට තදින් සම්බන්ධ කර ඇත. ස්කේල් තට්ටුවේ හා ස්ප්‍රිංගයේ ස්කන්ධ නොගණනීය යැයි උපකල්පනය කරන්න.
බලයක් F ස්ප්‍රිංගයට යෙදූ විට, ස්ප්‍රිංගයේ දිග x ප්‍රමාණයකින් වැඩි වේ. F සඳහා k සහ x පදවලින් ප්‍රකාශනයක් ලියන්න.
පහත වගුවෙහි, තට්ටුව මත තබන ලද ස්කන්ධයේ (M) අගයන් සහ ඊට අනුරූප දර්ශක කියවීම් ලබා දී ඇත. වගුවේ දිගුව තීරුව සම්පූර්ණ කරන්න.
| ස්කේල් තට්ටුව මත ස්කන්ධය, M (ග්‍රෑම්) |
දර්ශකයේ කියවීම (cm) |
ස්ප්‍රිංගයේ දිගුව x (cm) |
| 0 | 1·0 | 0 |
| 50 | 2·0 | |
| 100 | 3·0 | |
| 150 | 4·0 | |
| 200 | 5·2 | |
| 250 | 6·0 | |
| 300 | 6·8 |
දිගුව x (cm) ස්කේල් තට්ටුව මත ස්කන්ධයට එරෙහිව M (ග්‍රෑම්) පහත ග්‍රිඩ් මත ප්‍රස්තාරගත කරන්න.
ඉහත ඇඳ ඇති ප්‍රස්තාරය භාවිතයෙන් k අගය SI ඒකකවලින් නිර්ණය කරන්න.
කියවීම් ලබා ගන්නා විට ඔබ අනුගමනය කළ යුතු අත්‍යවශ්‍ය පරීක්ෂණාත්මක පියවර දෙකක් ලියන්න.
k හි ප්‍රතිශත දෝෂය 5% තුළ පවත්වා ගැනීමට, k අගයේ උපරිම දෝෂය (Δk) කුමක් විය යුතුද?
නොගණනීය ස්කන්ධයක් ඇති තවත් ස්ප්‍රිංගයක් ඉහත ස්ප්‍රිංගයට ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කර, එම ස්කන්ධම යොදාගෙන පරීක්ෂණය නැවත සිදු කරයි. මෙම තත්ත්වයේ අපේක්ෂිත ප්‍රස්තාරය ඉහත (b) (ii) හි එම ග්‍රිඩ් මත ඇඳ, එය Q ලෙස නම් කරන්න.
දිග Lක් ඇති quill tube එකක සිරව ඇති වියළි වායු තීරුවක් භාවිතයෙන් වායුගෝලීය පීඩනය නිර්ණය කිරීමට ඔබගෙන් ඉල්ලා ඇත. දක්වා ඇති රූපය අසම්පූර්ණ වන අතර පරිමාණයට ඇඳ නැත.
සුදුසු උපකරණ ඇඳ ඒවා නම් කරමින් පරීක්ෂණ සැකසුම සම්පූර්ණ කරන්න.
මෙම පරීක්ෂණයේ භාවිත කරන quill tube එකේ දිග සහ අභ්‍යන්තර විෂ්කම්භය සඳහා ආසන්න අගයන් කවරේද?
මෙම පරීක්ෂණයට භාවිත කළ යුතු පාරද තීරුවේ ආසන්න දිග කුමක් විය යුතුද? නිවැරදි පිළිතුරට යටින් ඉරක් අඳින්න.
නලයේ අභ්‍යන්තර හරස්කඩ වර්ගඵලය A වන අතර වායුගෝලීය පීඩනය H (cm Hg වලින්) වේ. මෙහි l, x අගයන් cm වලින් වන අතර A cm2 වලින් වේ.
සිරව ඇති වායු තීරුවේ පීඩනය (cm Hg වලින්) H, h, x සහ L පදවලින් ප්‍රකාශනයක් ලියන්න.
සිරව ඇති වායු තීරුවට Boyle නියමය යොදා, H නිර්ණය කිරීම සඳහා h, x, L, l, A සහ නියතයක් (k) පදවලින් ප්‍රකාශනයක් ලියන්න.
ඉහත (d) (ii) හි ලබාගත් ප්‍රකාශනය H නිර්ණය කිරීම සඳහා සෘජු රේඛා ප්‍රස්තාරයක් ඇඳිය හැකි පරිදි නැවත සකස් කරන්න.
ඉහත (d) (iii) හි සඳහන් ප්‍රස්තාරයේ ස්වාධීන සහ පරාධීන විචල්‍ය හඳුනාගන්න.
අක්ෂ නම් කර ඔබ අපේක්ෂා කරන ප්‍රස්තාරයේ දළ සටහනක් අඳින්න. ඇඳ ඇති රේඛාව P ලෙස නම් කරන්න.
ප්‍රස්තාරයෙන් සහ අදාළ පරාමිතීන්ගෙන් ලබාගත් තොරතුරු භාවිතයෙන් වායුගෝලීය පීඩනය H සඳහා ප්‍රකාශනයක් ලියන්න.
h අගයන් වෙනස් කිරීමට සුදුසුම පරීක්ෂණ ක්‍රමවේදය කුමක්ද? නිවැරදි පිළිතුරට යටින් ඉරක් අඳින්න.
අඩු අගයකින් වැඩි අගයකට / වැඩි අගයකින් අඩු අගයකට.
නලය තුළ සිරව ඇති වායුව වියළි නොව, පරීක්ෂණය පුරාම සන්තෘප්ත ජල වාෂ්ප අඩංගු නම්, ඉහත ප්‍රස්තාරය මත අපේක්ෂිත රේඛාව ඇඳ එය Q ලෙස නම් කරන්න.
තද කර ඇති වයරයක අනුරණනය භාවිතයෙන් තිරස් තරංගවල වේගය (v) නිර්ණය කිරීම සඳහා, රූපය (1) හි දැක්වෙන sonometer සැකසුමක් ඔබට ලබා දී ඇත. tuning fork කට්ටලයක්ද ඔබට ලබා දී ඇත.
මෙම පරීක්ෂණයේදී වයරයේ මූලික අනුරණන මාදිලිය භාවිතා කරයි. මෙයට හේතුව කුමක්ද?
පහත රූපය (2) හි වයරයේ මූලික කම්පන මාදිලිය සඳහා පාලම් P සහ Q අතර ඇති වන තරංග රටාව අඳින්න. එම රූපය මතම paper rider තැබිය යුතු හොඳම ස්ථානය ඊතලයක් ඇඳ දක්වා, එය X ලෙස සලකුණු කරන්න.
ඉහත (b) කොටසේ පාලම් අතර දුර l වන අතර tuning fork එකේ සංඛ්‍යාතය f වේ. sonometer වයරයේ තිරස් තරංගයේ වේගය (v) සඳහා l සහ f පදවලින් ප්‍රකාශනයක් ලියන්න.
ඉහත (c) (i) හි ප්‍රකාශනය, දන්නා සංඛ්‍යාත ඇති tuning fork කට්ටලය භාවිතයෙන් සෘජු රේඛා ප්‍රස්තාරයක් ඇඳ තරංග වේගය v නිර්ණය කළ හැකි පරිදි නැවත සකස් කරන්න; එවිට ඝාතයේ මාන LT-1 විය යුතුය.
ඉහත (c) (ii) හි සඳහන් ප්‍රස්තාරයේ ස්වාධීන හා පරාධීන විචල්‍ය දක්වන්න.
ඉහත ප්‍රස්තාරයේ ඝාතය නිර්ණය කිරීම සඳහා තෝරාගත් ලක්ෂ්‍ය දෙකේ ඛණ්ඩාංක (0·002, 22) සහ (0·004, 42) වේ. මෙහි l cm වලින් මැන ඇති අතර f Hz වලින් වේ. තරංග වේගය v හි අගය m s-1 වලින් සොයන්න.
tuning fork වල prongs වල දිග සලකා බැලූ විට, පළමු මිනුම ගැනීමට වඩාත් සුදුසු tuning fork එක කුමක්ද? ඔබගේ පිළිතුරට හේතුව දක්වන්න.
රූපය (3) හි දී ඇති මොහොතක tuning fork එකේ prongs දෙකේ කම්පන දිශාවන් ඊතල හිස් මගින් දක්වා ඇත. එම මොහොතේ tuning fork එකේ stem (S ) හි අංශුಗಳ කම්පන දිශාව එම රූපයේම සුදුසු ලෙස ඊතල හිසක් ඇඳ දක්වන්න.
sonometer වයරය තද කිරීමට 1 kg, 2 kg සහ 3 kg ස්කන්ධ භාවිත කළ හැක. පරීක්ෂණයට භාවිත කිරීමට වඩාත් සුදුසු ස්කන්ධය කුමක්ද? ඔබගේ තේරීමට හේතුව දක්වන්න.
වයරය සංඛ්‍යාතය f සමඟ අනුරණනය කරන්නේ නම්, paper rider එක ඉදිරියෙන් පැන ඉවත් වන විට වයරයේ විස්තාරය (A) සඳහා f සහ g පදවලින් ප්‍රකාශනයක් ලියන්න.
අනුරණන දිග l නිර්ණය කරන විට සිදුවිය හැකි එක් දෝෂයක් සහ එය අවම කිරීමට ඔබ ගන්නා ක්‍රියාමාර්ගය ලියන්න.
දෙන ලද cell එකක විද්‍යුත් චාලක බලය (e.m.f.) E සහ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය r ප්‍රස්තාර ක්‍රමයක් භාවිතයෙන් නිර්ණය කිරීම සඳහා ශිෂ්‍යයෙකු පරීක්ෂණයක් සිදු කිරීමට සැලසුම් කරයි. පරීක්ෂණයට භාවිත කළ හැකි අසම්පූර්ණ පරිපථ රූපයක් පහත දක්වා ඇත. ශිෂ්‍යයාට පහත උපකරණ ලබා දී ඇත.
ඉහත දී ඇති උපකරණවල සුදුසු සංකේත ඇඳ පරිපථ රූපය නිවැරදිව සම්පූර්ණ කරන්න.
එම යතුර තේරීමට හේතුව දක්වන්න.
milliammeter කියවීම I, e.m.f. E සහ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය r භාවිතයෙන් voltmeter කියවීම V සඳහා ප්‍රකාශනයක් ලියන්න.
සෘජු රේඛා ප්‍රස්තාරයක් ඇඳීමට, ශිෂ්‍යයා ස්වාධීන විචල්‍යය සඳහා සුදුසු අගයන් හයක් තෝරා ගත යුතුය. ඒ සුදුසු අගයන් තෝරා ගැනීම සඳහා ස්වාධීන විචල්‍යයේ ආසන්න පරාසය ශිෂ්‍යයා කෙසේ හඳුනාගන්නේද?
කියවීම් ලබා ගැනීමට ශිෂ්‍යයා අනුගමනය කළ යුතු ක්‍රමවේදය ලියන්න.
මෙම පරීක්ෂණයේදී ශිෂ්‍යයා ඇඳ ඇති ප්‍රස්තාරය පහත දක්වා ඇත.
සුදුසු ලක්ෂ්‍ය දෙකක් භාවිතයෙන් ප්‍රස්තාරයේ ඝාතය ගණනය කරන්න.
cell එකේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය r නිර්ණය කරන්න.
cell එකේ e.m.f. E නිර්ණය කරන්න.
දෙන ලද cell එකෙන් ලබා ගත හැකි short-circuit current එක (ampere වලින්) කුමක්ද? ඔබගේ පිළිතුර දශම ස්ථාන දෙකකට දක්වන්න.
සුදුසු ප්‍රතිරෝධයක් සම්බන්ධ කිරීමෙන් cell එකෙන් ලබා ගත හැකි උපරිම බලය කුමක්ද?
අඩු e.m.f. සහ අඩු අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් ඇති nickel-cadmium (Ni-Cd) cell එකක් සඳහා එම පරීක්ෂණයම සිදු කළහොත්, ඉහත (f) හි දී ඇති එම ග්‍රිඩ් මත අපේක්ෂිත රේඛාව දළ වශයෙන් අඳින්න.