1. පුද්ගලයෙකු පර්වතයක අද්දර සිටගෙන කිලෝග්රෑම් 1 ක ගලක් මීටර් 2/තත්පර වේගයෙන් ඉහළට විසි කරන අතර එමඟින් ගල මීටර් 40 ක් පහළින් පර්වතයේ පාදමට වැටිය හැකිය. බිම සිට මීටර් 10 ක් ඉහළින් ගලෙහි චාලක ශක්තිය කොපමණද? ගුරුත්වාකර්ෂණය හේතුවෙන් ත්වරණය g = 10 m/තත්පර 2.
දන්නා:
ස්කන්ධය (m) = 1 kg
ආරම්භක ප්රවේගය (v o ) = 2 m/s
උසෙහි වෙනස = 40 – 10 = මීටර් 30
ගුරුත්වාකර්ෂණය හේතුවෙන් ත්වරණය (g) = 10 m/s 2
අවශ්යයි: බිම සිට මීටර් 10 ක් ඉහළින් ඇති ගලෙහි චාලක ශක්තිය
විසඳුම:
ආරම්භක යාන්ත්රික ශක්තිය
ආරම්භක ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය (EP) = mgh = (1)(10)(30) = ජූල් 300
ආරම්භක චාලක ශක්තිය (KE) = ½ mv o 2 = ½ (1)(2) 2 = ½ (4) = 2 ජූල්
ආරම්භක යාන්ත්රික ශක්තිය = ආරම්භක ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය + ආරම්භක චාලක ශක්තිය = 300 + 2 = ජූල් 302.
අවසාන යාන්ත්රික ශක්තිය
අවසාන යාන්ත්රික ශක්තිය = අවසාන චාලක ශක්තිය = ආරම්භක ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය + ආරම්භක චාලක ශක්තිය = 300 + 2 = ජූල් 302.
2. පුද්ගලයෙකු කිලෝග්රෑම් 1 ක වස්තුවක් 10 m/s ආරම්භක ප්රවේගයකින් ඉහළට වාතයට විසි කරයි. (අ) උපරිම උසෙහි ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය (ආ) උපරිම උස තීරණය කරන්න.
ගුරුත්වාකර්ෂණය හේතුවෙන් ත්වරණය 10 m/s වේ 2
දන්නා:
ස්කන්ධය (m) = 1 kg
ආරම්භක ප්රවේගය (v o ) = 10 m/s
ගුරුත්වාකර්ෂණය හේතුවෙන් ත්වරණය (g) = 10 m/s 2
අවශ්යයි : උපරිම උස සහ උපරිම උසෙහි ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය
විසඳුම:
(අ) උපරිම උසෙහි ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය
ආරම්භක යාන්ත්රික ශක්තිය:
ආරම්භක යාන්ත්රික ශක්තිය (ME) = ආරම්භක චාලක ශක්තිය (KE) = ½ mv o 2 = ½ (1)(10) 2 = ½ (100) = ජූල් 50.
අවසාන යාන්ත්රික ශක්තිය:
අවසාන යාන්ත්රික ශක්තිය (ME) = ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය (PE)
යාන්ත්රික ශක්තිය සංරක්ෂණය කිරීමේ මූලධර්මය:
ආරම්භක යාන්ත්රික ශක්තිය = අවසාන යාන්ත්රික ශක්තිය
කේඊ = පීඊ
50 = පීඊ
ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය ජූල් 50 කි.
(ආ) උපරිම උස
PE = mgh
50 = (1)(10) ඌ
50 = පැය 10
h = 50 / 10 = මීටර් 5
උපරිම උස බිම සිට මීටර් 5 කි.
[wpdm_package id = '1174 ′]
- බලහත්කාරයෙන් කරන ලද වැඩ ගැටළු සහ විසඳුම්
- වැඩ-චාලක ශක්ති ගැටළු සහ විසඳුම්
- වැඩ-යාන්ත්රික ශක්ති මූලධර්මය ගැටළු සහ විසඳුම්
- ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්ති ගැටළු සහ විසඳුම්
- ප්රත්යාස්ථ වසන්ත ගැටළු සහ විසඳුම්වල විභව ශක්තිය
- බල ගැටළු සහ විසඳුම්
- නිදහස් වැටීම් චලිතය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම.
- නිදහස් වැටීම් චලිතයේදී ඉහළට සහ පහළට චලනය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම.
- වක්ර පෘෂ්ඨය මත චලනය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම.
- ආනත තලයක චලනය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම
- ප්රක්ෂේපණ චලිතය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම
