බල සමතුලිතතාවේ ප්‍රායෝගික යෙදීම්‍‍‍....

ඔබත් උත්සාහ කර බලන්න.

එදිනෙදා අප පරිහරනය කරන ද්‍රව්‍ය වලින් මෙවන් දෑ අත්හදා බැලිය හැක...

U නලය භාවිතයෙන් එකිනෙක‍ට මිශ්‍ර නොවන ද්‍රව දෙකක ඝනත්ව සංසන්දනය

U නලය භාවිතයෙන් එකිනෙක‍ට මිශ්‍ර නොවන ද්‍රව දෙකක ඝනත්ව සංසන්දනය කිරීම.
උපකරණ:-
*U නලයක්
*මීටර් කෝදුවක්
*කුඩා පුනීල දෙකක්
*කුඩා බීකර දෙකක්
*ජලය
*පොල් තෙල්

සිද්ධාන්තය:-
අතුරු මුහුනතේ සිට ජල කදේ උස aද, පොල් තෙල්  කදේ උස bද,
පොල් තෙල් වල ඝනත්වය dද,
ජලයේ ඝනත්වය Dද,
වායුගෝලීය පීඩනය Pද,
ගුරුත්වජ ත්වරණය gද,
ලෙස සලකමු.

         P+aDg=P+bdg
                aD=bd
                  a=(d/D)b
                   y=mx

b එදිරියේ a ප්‍රස්තාරයේ අනුක්‍රමණය m නම්,
පොල් තෙල් වල ඝනත්වය(d)=mD

ක්‍රමය:-
U බටය සවිකර මීටර් කෝදුව එහි මැදින් සවි කරන්න. (බොහෝ විට මෙය සවි කල උපකරණයක් ලෙස විද්‍යාගාරයේ ඇත.) පුනීලය ආධාරයෙන් U නලයේ බාගයක් පමණ පිරෙන තුරු ජලය වත්කරන්න. අනෙක් පුනීලය ආධාරයෙන් අනෙක් බාහුවට සීරුවෙන් පොල් තෙල් වත්කරන්න. පොල් තෙල් කදේ උස 10cm පමණ විය යුතුය.
ද්‍රව කදන් අචල වූ විට විහිත චතුරස්‍රය ආධාරයෙන් අතුරු මුහුණතේ සිට ද්‍රව කදන් වල උසවල් මැන ගන්න.
මෙලෙස පොල් තෙල් තව තවත් එකතු කරමින් පාඨාංක කීපයක් ලබා ගන්න.
අතුරු මුහුණතේ සිට පොල් තෙල් කදේ උස bට එදිරියේ ජල කදේ උස a ප්‍රස්තාරය ඇද අනුක්‍රමණය සොයා පොල් තෙල් වල ඝනත්වය සොයන්න.
(ජලයේ ඝනත්ව අත් පොතකින් ලබා ගත යුතු වේ.)


නිරීක්ෂණ හා පාඨාංක:-

වැදගත්:-
*U නළය සිරස් විය යුතුය.
*පළමුව ඝනත්වය වැඩි ද්‍රවය දැමිය යුතුය.
 පළමුව ඝනත්වය අඩු ද්‍රවය වන පොල් තෙල් නළයට දැමුවහොත් ජලය දැමූ විට පොල් තෙල් බාහු දෙකටම ගමන් ගනියි. එවිට පරීක්ෂණය අසාර්ථක වෙයි.
*පාඨාංක කීපයක් ගැනීමේදී ඝනත්වය අඩු ද්‍රවය එකතු කරමින් අතුරු මුහුණතේ සිට ද්‍රව කදන් වල උස ලබා ගත යුතුය. මේ සදහා ඝනත්වය වැඩි ද්‍රවය එකතු කලහොත් පොදු පෘෂ්ඨය ඉහල යන මුත් පොදු පෘෂ්ඨයේ සිට ද්‍රව කදන් වල උසේ වෙනසක් සිදු නොවේ.
*U නළය භාවිතයෙන් ද්‍රව දෙකෙහි ඝනත්ව සංසන්දනය කල හැක්කේ ඒවායේ ඝනත්වයන් විශාල පරතරයකින් නොපිහිටන විටදීය. විශාල ඝනත්ව පරතරයක් පවතින විටදී ඝනත්වය වැඩි ද්‍රවය සදහා කුඩා උසවල් ලැබෙන නිසා උස මැනීමේදී දෝෂ ඇති වේ.
*ද්‍රව මට්ටම් අතර උස මීටර් පරිමාණයෙන් මනින බැවින් උස මැනීමේදී ඇති වන ප්‍රතිශත දෝශය 1%ට වඩා අඩු වීම සදහා ද්‍රව මට්ටම් අතර උස 10cmට වඩා වැඩි අගයක පවත්වා ගත යුතුය.

බල ඝූර්ණ පිළිබද මූලධර්මය භාවිතයෙන් දෙන ලද වස්තුවක බර සෙවීම.

දන්නා භාරයක් දී ඇති විට බල ඝූර්ණ පිළිබද මූලධර්මය භාවිතයෙන් දෙන ලද වස්තුවක බර සෙවීම.

උපකරණ:-
*ඒකාකාර සෘජුකෝණාස්‍ර හරස්කඩක් ඇති දණ්ඩක්. (මීටර් රූලක් වඩා යෝග්‍ය වේ)
*පඩි පෙට්ටිය
*මීටර් රූල
*පිහියා දාරයක්
*නූල් කැබලි
*50g පමණ බර ගල් කැටයක්

ක්‍රමය:-
පිහියා දාරය මත දණ්ඩ සංතුලනය කර සංතුලන රේඛාව පැන්සලකින් එහි ලකුණු කරන්න.50g පඩිය(m) පිහියා දාරයේ සිට 10cm දුරින් (a)  නූල් පොටකින් දණ්ඩේ එල්ලන්න. ගල (M) ද නූල් පො‍ටකින් ගැට ගසා පිහියා දාරයට අනෙත් පැත්තෙන් දණ්ඩෙහි එල්වා සංතුලනය වන තෙක් එහි දුර සකස් කරන්න.(මුලින් දණඩේ ලකුණු කළ සංතුලන රේඛාව හැම විටම පිහියා දාරය මත තැබිය යුතුය.) පිහියා දාරයේ සිට ගල එල්ලා ඇති දුර (b) මනින්න. පඩිය එල්ලා ඇති දුර වරකට 10cm බැගින් වැඩිකර ගල සංතුලනය වන දුර ලබාගන්න.

පිහියා දාරය වටා ඝූර්ණ ගැනීමෙන්,
          mga=Mgb
               a=(M/m)b
               y=mx

b එදිරියෙන් a ප්‍රස්ථාරය සරල රෙඛාවක් නම් ලීවර මූලධර්මය සනාත වේ.

ප්‍රස්ථාරයේ අනුක්‍රමණය ඇසුරින් ගලේ බර නිර්ණය කරන්න.



ලීවර දණ්ඩේ බර සෙවීම:-
ඉහත සදහන් පරීක්ෂණය ස්වල්ප වශයෙන් වෙනස් කිරීමෙන් දණ්ඩේ බරද නිර්ණය කල හැකිය. රූපයට අනුව දණ්ඩේ බර W එහි ගුරුත්ව කේන්ද්‍රය(G) හරහා ක්‍රියා කරයි. දණ්ඩේ ගුරුත්ව කේන්ද්‍රය පිහියා දාරයෙන් d දුරකින් පිහිටන සේ තබා පඩිත් ගලත් පෙර සේම සංතුලනය කරන්න. එවිට,
mga=Wd + Mgb
a=(M/m)b + (W/mg)d


*d නියත ලෙස තිබිය දී a ත්b ත් සදහා අගයන් කීපයක් ලබා ගෙන b එදිරියෙන්a ප්‍රස්ථාර ගත කරන්න.
*එවිට ප්‍රස්ථාරයේ අනුක්‍රමණය=M/m
*a අක්ෂය මත අන්තඃඛණ්ඩය=(W/Mg)d
*එම නිසා M හාW සොයා ගත හැකිය.
*M බර නොඑල්ලා m කෙලින්ම සණ්ඩේ බර හා සංතුලනය කිරීමෙන්,
mga=Wd     (m=50g)
* එබැවින් එක් වරට W නිර්ණය කළ හැකිය.

වැදගත්:-
*පිහිදාරයට ලම්බකව මීටර් රූල තිරස්ව සංතුලනය කල යුතුය.
*මීටර් කෝදුවේ ගුරුත්ව කේන්ද්‍රය පිහි දාරය මත පිහිටන අවස්ථාවේදී මීටර් කෝදුවේ බර ගණනයට ඇතුලත් නොවන අතර දුර මැනීමේ ප්‍රතිශත දෝශයද අඩු වේ.
*පඩිය හා වස්තුව සිහින් නූල් වලින් එල්ලූ ඒවායේ ගුරුත්ව කේන්ද්‍ර නූල් සමග සිරස් රේඛාවේ පිහිටන බැවින් දුරවල් ගැනීමේ ප්‍රතිශත දෝශ අඩු වේ.
*වස්තුවේ ස්කන්ධයට ආසන්න ස්කන්ධයක් පඩියක් භාවිත කිරීමෙන් මීටර් කෝදුවේ කෙලවරවල් දක්වා පාඨාංක ගත හැකිය.මෙවිට දුරවල් ගැනීමේ ප්‍රතිශත දෝශ අඩු වේ, පාඨාංක වැඩි ප්‍රමාණයක් ගත හැකි වන අතර පාඨාංක අතර හොද විසිරීමක් ලබා ගත හැකිය.
*පඩිය හා වස්තුව ඇඹරූ නූල් වලින් එල්ලූ විට ඒවා භ්‍රමණය විය හැකිය. එමනිසා නූල් වෙනුවට සිහින් තන්තු යොදා ගැනීම වඩා යෝග්‍ය වේ.

**ඉහත දක්වා ඇති M වස්තුවේ සාපේක්ෂ ඝනත්වයද  සෙවිය හැකිය.

*ඒ සදහා M වස්තුව ජලය අඩංගු බීකරයක් තුල සම්පූර්ණයෙන් ගිල්වා b අගය වෙනස් නොකර පද්ධතිය දණ්ඩේ ගුරුත්ව කේන්ද්‍රයෙන් සමතුලිත වන අවස්ථාවේදී, m ට පිහි දාරයේ සිට දුර c මැන ගන්න.

M'g-ජලයේ ගිල්ලූ විට දෘශ්‍ය බර නම්,
o වටා ඝූර්ණ ගැනීමෙන්
            mgc=M'gb
             M'g=(c/b)mg -2)
1)න්    Mg=(a/b)mg -3)

වස්තුවේ සා. ඝනත්වය S,
S=(වස්තුවේ බර)
(ජලයේ ගිල්ලූ විට බරෙහි අඩු වීම)
S=(Mg)/(Mg-M'g)
S={(a/b)mg}/{(a/b)mg-(c/b)mg}
S=a/(a-c)
*ඉහත දක්වා ඇති ආකාරයට වස්තුවේ සා.ඝනත්වය සෙවිය හැක්කේ වස්තුව සම්පූර්ණයෙන්ම ජලයේ ගිලෙන්නේ නම් පමණි.

**වස්තුව සම්පූර්ණයෙන්ම ගිලෙන ද්‍රවයකද සා.ඝනත්වය සෙවිය හැක.
*ඒ සදහා M වස්තුව ද්‍රවය අඩංගු බීකරයක් තුල සම්පූර්ණයෙන් ගිල්වා b අගය වෙනස් නොකර පද්ධතිය දණ්ඩේ ගුරුත්ව කේන්ද්‍රයෙන් සමතුලිත වන අවස්ථාවේදී mට පිහි දාරයේ සිට දුර d මැන ගන්න.

M''g-ද්‍රවයේ ගිල්ලූ ‍විට දෘශ්‍ය බර නම්
o වටා ඝූර්ණ ගැනීමෙන්,

mgd=M''gb
M''g=mgd/b -----4)

ද්‍රවයේ සා. ඝනත්වය S',
S'=(ද්‍ර‍වයේ ගිල්ලූ විට බරෙහි අඩු වීම)
     (ජලයේ ගිල්ලූ විට බරෙහි අඩු වීම)
S'=(Mg-M''g)/(Mg-M'g)
S'={(mga/b)-(mgd/b)}/{(mga/b)-(mgc/b)}
S'=(a-d)/(a-c)

සොනික් කම්පන

තරංග විශාල සංඛ්‍යාවක ශීර්ෂ එක මත එක අධිස්ථාපනය වන අවස්ථාවකදී කම්පන තරංගයක් ඇති වේ. අති ධ්වනි වේග වලින් ගමන් කරන ගුවන් යානයකින් ඇති කරන මෙවැනි තරංග නිසා පොළොව මත සිටින්නෙකුට විශාල ශබ්ධයක් ඇසේ. ඒවාට 'සොනික් බූම්' (Sonic boom) ලෙස ව්‍යවහාර කෙරේ. ඇත්ත වශයෙන්ම ගුවන් යානයකින් සොනික් කම්පන දෙකක් (double boom) ඇති වේ. ඒ එහි ඉදිරි හා පිටුපස කොටස් වලින් වෙන වෙනම ඇති කරන තරංග මගිනි.

01) V<W

                                  
                                                         02) V=W

                                                                   03) V>W


V-ප්‍රභ‍වයේ වේගය
W-වාතයේ ධ්වනි තරංග වේගය


සාමාන්‍යයෙන් ඕනෑම ධ්වනි ප්‍රභවයක් සැලකූවිට V=W අවස්ථාවේදී ප්‍රභවයෙන් නිකුත් වන තරංග ප්‍රභවයේ පිහිටීමට වඩා ඉදිරියට ගමන් කල නොහැකිය.ඒවා එක මත එකක් ප්‍රභවය මත්තේම අධිස්ථාපනය වේ. මෙවැනි අවස්ථාවක ප්‍රභවය තරංග බාධකයකට මුහුණ පා ඇතැයි කියනු ලැ‍බේ.ප්‍රභවයේ වේගය මීට වඩා වැඩි කරීමට නම් මෙම තරංග බාධකය ජය ගත යුතුය. ගුවන් යානයක වේගය වාතයේ ධ්වනි වේගයට වඩා වැඩි කල යුතු නම් එම ගුවන් යානය තරංග බාධකය ජය ගත යුතුය.එනම් එක පිට එක ධ්වනි තරංග ගොනු වීමෙන් ඇති වන පීඩනයෙන් මිදී තරංග බාධකය පසු කිරීමට අති ධ්වනි වේග (Suppersonic speeds) ලබා ගත යුතු වේ.එම බාධකය පසු කල විට ඉහත 03) රූපයේ පෙන්වා ඇති පරිදි ධ්වනි තරංග සැකසුම ඇති වේ. එවිට V>W බැවින් ධ්වනි තරංග කිසි විටකත් ප්‍රභවයේ ඉදිරියට නොපැමිනේ. ඒවා සියල්ල පසු පසින් ගොනු වේ.

බල සමාන්තරාස්‍ර නියමය නිවැරදිදැයි බැලීම සහ වස්තුවක බර සෙවීම.

බල සමාන්තරාස්‍ර නියමය නිවැරදිදැයි බැලීම සහ වස්තුවක බර සෙවීම.

උපකරණ:-
*බල සමාන්තරාස්‍ර උපකරණය
*පඩි පෙට්ටිය
*සිහින් නූල් කැබලි කීපයක්
*සැහැල්ලු කම්බි කොකු හෝ තැටි තුනක්
*මී‍ටර් රූලක්
*පෝරු කටු

බල සමාන්තරාස්‍ර නියමය:-
ලක්ෂයක ක්‍රියා කරන බල 2ක් විශාලත්වය හා දිශාවෙන් සමාන්තරාස්‍රයක බද්ද පාද 2කින් නිරූපනය කල විට සම්පූර්ණ සමාන්තරාස්‍රයේ ආරම්භක ලක්ෂය හරහා යන විකර්ණයෙන් එම බල 2හි සම්ප්‍රයුක්තය විශාලත්වයෙන් හා දිශාවෙන් නිරූපනය වේ.
(ලක්ෂයකදී එකිනෙකට යම් කෝණයක් ආනතව ක්‍රියා කරන a හා b බල දෙක විශාලත්වයෙන් හා දිශාවෙන් සමාන්තරාස්‍රයකPQ සහ PS පාද වලින් පිළිවෙලින් නිරෑපනව කල විට සම්පූර්ණ කල PQRS සමාන්තරාස්‍රයේ PR විකර්ණයෙන් a හා b බල 2හි සම්ප්‍රයුක්තය විශාලත්වයෙන් හා දිශාවෙන් නිරූපනය වේ.)

ක්‍රමය:-
*බල සමාන්තරාස්‍ර උපකරණ‍යේ කප්පි දෙක උඩින් තන්තුව දමා එහි කෙලවරට A හා B තුලා තැටි ගැට ගසා ඒවාට ස්කන්ධය දන්නා පඩි දෙකක් දමන්න.
*කප්පි දෙක අතර තන්තුව මැදින් තන්තුවක් ගැට ගසා එයින් C තුලා තැ‍ටිය එල්ලන්න.
*A හා B තුලා තැටි වලට දැමූ ස්කන්ධ වල එකතුවට වඩා අඩු ස්කන්ධයක් ඇති පඩියක් C තුලා තැටියට දමන්න.
*C තුලා තැටිය මදක් පහලට ඇද නිදහස් කර මුල් පිහිටීමට පැමි‍‍ණේ දැයි බලන්න.
*මෙලෙස C තුලා තැටිය පහලට හා ඉහලට කිහිප වරක් විස්තාපනය කර මුල් පිහිටීමට පැමි‍‍ණේ දැයි පරීක්ෂා කර බලන්න. එ‍සේ නොවෙයි නම්, කප්පි වලට තෙල් දමා ඝර්ෂණය අඩුකර නැවත පරීක්ෂා කර බලන්න.
*පෝරු කටු ආධාරයෙන් ලෑල්ල මත සුදු කඩදාසියක් (A4 කොලයක්) සවි කරන්න.
විහිද චතුරස්‍රයක ලම්භක පාද දෙකෙන් එකක් සුදු කඩදාසිය මතද අනෙක තන්තුවට යන්තම් ස්පර්ෂ වන ලෙසද සිටුවා තන්තුවට යටින් විහිද චතුරස්‍රයේ දාරය පිහිටන ලක්ෂය පැන්සලකින් සුදු කඩදාසිය මත ලකුණු කරන්න. මෙලෙස එක තන්තුවකට 10cm පමණ ඈතින් ලක්ෂ්‍ය දෙක බැගින් ලකුණු කරන්න.
*රම ලක්ෂ්‍ය දෙක යා කර සමාන්තරාස්‍රයේ බද්ද පාද දෙක ඇද A හා B තුලා තැටි වලට දැමූ පඩි වල බර සුදුසු පරිමාණයක් අනුව බද්ද පාද මත නිරූපණය කර  සමාන්තරාස්‍රය සම්පූර්ණ කර විකර්ණ සිරස්ව පිහිටන්නේදැයි බලන්න. එම විකර්ණය මැන එයින් C තුලා තැටියට දැමූ බර නිරූපණය වේ දැයි බලන්න.
*ඉන් පසු තුලා තැටි වලට වෙනස් බර ඇති දමා කිහිප වරක් පරීක්ෂණය කරන්න.
*මැද තුලා තැටියට දැමූ පඩිය ඉවත් කර බර සෙවිය යුතු වස්තුව එය‍ට දමා දෙපස තුලා තැටි දෙකට සුදුසු පඩි දමා පළමු ලෙසම පරීක්ෂණය කර විකර්ණය මැනීමෙන් වස්තුවේ බර සෙවිය හැකිය.

වැදගත්:-
*කප්පි දෙක එකම තලයක තිබිය යුතුය. එසේ නොවුවහොත් සුදු කඩදාසිය මත තන්තු වල ප්‍රක්ෂේපණ නිවැරදි නොවේ.
*කප්පි වල ඝර්ෂණය ඇති විට තුලා තැටි විස්තාපණය කර නිදහස් කල විට තන්තු එකම තැන නිෂ්චල නොවේ. කප්පි වලට තෙල් දමා ඝර්ෂණය අඩු කර මෙම දෝෂය වලක්වා ගත හැකිය.
*තුලා තැටි වලට සැලකිය යුතු බරක් ඇති නිසා සමාන්තරාස්‍රයේ විකර්ණය සිරස් නොවිය හැකිය. එවිට තුලා තැටි වල බරද පඩි වල බරට එකතු කර බල සමාන්තරාස්‍රය සම්පූර්ණ කල යුතුය.
*තන්තු වල බර නිසාද විකර්ණය සිරස් නොවිය හැකිය. සිහින් සැහැල්ලු තන්තු භාවිත කිරීමෙන් දෝෂය මග හරවා ගත හැකිය.
*ඇඹරූ නූල් භාවිතා කල විට තුලා තැටි භ්‍රමණය වීමට හැකි නිසා ඇඹරූ නූල් වෙනුව‍ට තංගුස් පටවල් වැනි තන්තු භාවිත කිරීම සුදුසු වේ.
*තුලා තැටි භාවිතා නොකර පඩි කෙලින්ම තන්තු වලින් එල්ලීමෙන් තුලා තැටි  වල බර නිසා ඇති වන ප්‍රතිෂත දෝෂ ඇති නොවේ.

පුංචි හැදින්වීමක්‍‍....

Physics කියන්නෙ මම නම් දකින විදියට ලෝකෙ තියෙන හොදම විෂයක්..
මේ විෂයෙ වි‍‍ශේෂත්වය තමයි අපේ එදිනෙදා ජීවිතයත් එක්ක මේ විෂය බද්ධ වෙලා තියෙන එක. ඇත්තටම අපි හොදට හිතල බලනවනම් අපි කරන හැම දෙයක්ම මේ විෂයෙ සිද්ධාන්තයක් එක්ක හොදින්ම ගලපන්න පුලුවන්.

උදාහරණයක් විදියට අපි හැමෝම ගොඩක්ම කැමති ක්‍රිකට් ක්‍රිඩාව ගැන කල්පනා කරමු.
පන්දුවකට පහර දීම, පන්දුවක් ගුවනේ දෝලනය කිරීම, පන්දු රැකීම, ‍වගේ ගොඩක් අවස්ථා වලට අපේ ‍භෞතික විද්‍යා සිද්ධාන්ත ගලපන්න පුලුවන් නේද?

අන්න ඒක තමා අපේ භෞතික විද්‍යා විෂයේ වි‍‍ශේෂත්වය... ඉතින් මගෙ බලාපොරොත්තුව ඒ විෂයෙ දැනුම හැකි පමණ ඔබ සමග බෙදා ගැනීමයි....

එන්න අපිත් එක්ක...