රේඛීය චලිතයේ භෞතික විද්යාවේ ප්රමාණ පිළිබඳ ලිපිය
1. කාල පරතරය
වස්තුවක් එක් ස්ථානයක සිට තවත් ස්ථානයකට ගමන් කරන විට, වස්තුවට නිශ්චිත කාල පරතරයක් අවශ්ය වේ. කාල සංකේතය t (කාලය) වේ. කාලය මැනීමේ ජාත්යන්තර පද්ධති ඒකකය තත්පර (තත්පර) වේ.
2. දුර සහ විස්ථාපනය
දුර යනු වස්තුවක් විසින් ගන්නා ලද මාර්ගයේ දිග වේ. දුර යනු අදිශ ප්රමාණයක් වන අතර, එහි ප්රමාණය දිශාව මත රඳා නොපවතී. දුර සංකේතය d වන අතර ජාත්යන්තර පද්ධති ඒකකය මීටරයක් (m) වේ.
විස්ථාපනය යනු වස්තුවක පිහිටීමෙහි වෙනසක් වේ. විස්ථාපනය යනු දෛශික ප්රමාණ වන බැවින්, විස්ථාපනය යනු විස්ථාපනයේ විශාලත්වය සහ විස්ථාපනයේ දිශාවයි. විස්ථාපනය දිශාව මත රඳා පවතින බැවින් එය ධනාත්මක හෝ සෘණ විය හැකිය. එය කාටිසියානු ඛණ්ඩාංකවල දක්වා තිබේ නම්, ගිවිසුමට අනුව, විස්ථාපනයේ දිශාව ධන x-අක්ෂයේ සහ ධන y-අක්ෂයේ දිශාවට නම්, විස්ථාපනය ධන වේ. ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, විස්ථාපනයේ දිශාව සෘණ x-අක්ෂයේ සහ සෘණ y-අක්ෂයේ දිශාවට නම්, විස්ථාපනය සෘණ වේ. විස්ථාපනයේ දිශාව උතුර, නැගෙනහිර, දකුණ, බටහිර යන දිශාවන්හි ද සාමාන්යයෙන් සඳහන් වේ. විස්ථාපනයේ සංකේතය d වන අතර ජාත්යන්තර පද්ධති ඒකකය මීටරයක් (m) වේ.
නියැදි ගැටලුව 1:
සිසුවෙකු මීටර් 2ක් නැගෙනහිර දෙසට ගමන් කරයි. සිසුවාගේ විස්ථාපනයේ දුර සහ විශාලත්වය කොපමණද?
a = ආරම්භක ස්ථානය, b = අවසාන ස්ථානය.
දුර (d) = මීටර් 2
විස්ථාපනයේ විශාලත්වය (d) = 2 m. විස්ථාපනයේ දිශාව = නැගෙනහිරට
නියැදි ගැටලුව 2:
සිසුවෙකු නැගෙනහිරට මීටර් 2ක් දක්වා ගමන් කර පසුව බටහිරට මීටර් 2ක් දක්වා ගමන් කරයි. සිසුවාගේ විස්ථාපනයේ දුර සහ විශාලත්වය කුමක්ද?
a = ආරම්භක ස්ථානය සහ අවසාන ස්ථානය
දුර (d) = 2 m + 2 m = 4 m
විස්ථාපනයේ විශාලත්වය (d) = 2 m – 2 m = 0. අන්ත පිහිටීම = ආරම්භක පිහිටීම වන බැවින් විස්ථාපනයක් සිදු නොවේ.
නියැදි ගැටලුව 3:
සිසුවෙකු නැගෙනහිරට මීටර් 2ක් දක්වා ගමන් කර, පසුව බටහිරට මීටර් 1ක් දක්වා ගමන් කරයි. සිසුවාගේ විස්ථාපනයේ දුර සහ විශාලත්වය කුමක්ද?
a = ආරම්භක ස්ථානය, b = අවසන් ස්ථානය.
දුර (d) = 2 m + 1 m = 3 m
විස්ථාපනයේ විශාලත්වය (d) = 2 m – 1 m = 1 m. විස්ථාපනයේ දිශාව = නැගෙනහිරට
3. වේගය සහ ප්රවේගය
වේගය යනු අදිශ ප්රමාණයක් වන අතර ප්රවේගය යනු දෛශික ප්රමාණයක් වේ. ප්රවේගය යනු ප්රවේගයේ විශාලත්වය සහ ප්රවේගයේ දිශාවෙන් සමන්විත වේ. ප්රවේගයේ සංකේතය v වන අතර ප්රවේගයේ සංකේතය v (ප්රවේගය) වේ. වේගය සහ ප්රවේගය සඳහා ජාත්යන්තර පද්ධති ඒකකය තත්පරයට මීටර් (m/s) වේ.
අ. සාමාන්ය වේගය සහ සාමාන්ය ප්රවේගය
නියැදි ගැටලුව 1:
සිසුවෙකු තත්පර 1 ක් සඳහා මීටර් 2 ක් නැගෙනහිර දෙසට ගමන් කරයි. සිසුවාගේ සාමාන්ය වේගය සහ සාමාන්ය ප්රවේගයේ විශාලත්වය කොපමණද?
සාමාන්ය ප්රවේගයේ දිශාව = විස්ථාපනයේ දිශාව = නැගෙනහිරට
නියැදි ගැටලුව 2:
සිසුවෙකු තත්පර 1 ක් සඳහා නැගෙනහිර දෙසට මීටර් 2 ක් දක්වා ගමන් කරන අතර පසුව තත්පර 2 ක් සඳහා බටහිර දෙසට මීටර් 1 ක් දක්වා ගමන් කරයි. සිසුවාගේ සාමාන්ය වේගය සහ සාමාන්ය ප්රවේගයේ විශාලත්වය කොපමණද?
සාමාන්ය ප්රවේගයේ දිශාව = විස්ථාපනයේ දිශාව = නැගෙනහිරට
b. ක්ෂණික වේගය සහ ක්ෂණික ප්රවේගය
ක්ෂණික වේගය = ඉතා කෙටි කාල පරතරයක් තුළ ගමන් කළ ඉතා කුඩා දුර. ක්ෂණික ප්රවේගයේ විශාලත්වය = ඉතා කෙටි කාල පරතරයක් තුළ ගමන් කළ ඉතා කුඩා විස්ථාපනය. ඔබ කවදා හෝ යතුරුපැදියක් හෝ මෝටර් රථයක් පැද ඇත්නම්, ඔබ නිසැකවම වේග මාපකයක් දැක ඇත. යතුරුපැදියක් පැදවීමේදී, යතුරුපැදියක වේගය වෙනස් වන අතර වේග මාපකය මඟින් පෙන්වනු ලැබේ.
භෞතික විද්යාවේදී, ක්ෂණික වේගය බොහෝ විට වේගය ලෙස කෙටියෙන් දැක්වේ. එලෙසම, ක්ෂණික ප්රවේගය බොහෝ විට ප්රවේගය ලෙස කෙටියෙන් දැක්වේ. ප්රවේගයේ විශාලත්වය වේගය සමඟ ප්රතිස්ථාපනය කළ හැකි බව කරුණාවෙන් සලකන්න. මෙයට හේතුව ප්රවේගයේ විශාලත්වය වේගයට සමාන ලෙස සලකනු ලබන බැවිනි. ප්රවේගයේ විශාලත්වය වේගයට සමාන ලෙස සලකනු ලබන්නේ එය ඉතා කුඩා නම් දුර සහ විස්ථාපනයේ විශාලත්වය සමාන වන බැවිනි. විස්ථාපනයේ දුර සහ විශාලත්වය සැමවිටම සමාන නොවුනත් (දුර සහ විස්ථාපනය පිළිබඳ සාකච්ඡාව සමඟ සසඳන්න), නමුත් විස්ථාපනයේ දුර සහ විශාලත්වය ඉතා කුඩා නම් ඒවාට එකම අගයක් තිබිය යුතුය.
4. ත්වරණය
ත්වරණය යනු දෛශික ප්රමාණයක් වන බැවින් ත්වරණයේ විශාලත්වය සහ ත්වරණයේ දිශාව ඇත. ත්වරණයේ සංකේතය a (ත්වරණය) වේ. ත්වරණය සඳහා SI ඒකකය තත්පරයට මීටර් වර්ග (m/s) වේ.2).
අ. සාමාන්ය ත්වරණය
ආදර්ශ ගැටලුව:
මෝටර් රථයක් නිශ්චලතාවයේ සිට නැගෙනහිර දෙසට ගමන් කිරීමට පටන් ගෙන තත්පර 5 ක් සඳහා 10 m/s වේගයකට ළඟා වේ. සාමාන්ය ත්වරණයේ විශාලත්වය ගණනය කරන්න!
සාමාන්ය ත්වරණයේ දිශාව නැගෙනහිර දෙසට වේ.
සාමාන්යයෙන්, මෝටර් රථයේ වේගය තත්පරයට මීටර් 2 කින් වැඩි වේ. මෝටර් රථයේ ත්වරණයේ විශාලත්වය නියත නම්, මෝටර් රථයේ වේගය සෑම තත්පරයකටම මීටර් 2 කින් වැඩි වේ. මෝටර් රථයේ ත්වරණයේ විශාලත්වය නියත නොවේ නම්, මෝටර් රථයේ වේගය සෑම තත්පරයකටම මීටර් 2 කින් වැඩි නොවේ. පළමු තත්පරයේදී මෝටර් රථයේ වේගය තත්පරයට මීටර් 1 කින් වැඩි විය හැකි අතර, තත්පරයට මීටර් 3 කින් වැඩි කිරීමෙන්. නමුත් සාමාන්යයෙන්, තත්පර 5 ක් ගමන් කරන විට, මෝටර් රථයේ ප්රවේගයේ විශාලත්වය තත්පරයට මීටර් 2 කින් වැඩි වේ.
ආ. ක්ෂණික ත්වරණය
ක්ෂණික ත්වරණය යනු ඉතා කෙටි කාල පරතරයක් තුළ ප්රවේගයේ සිදුවන වෙනසක්. ක්ෂණික ත්වරණය බොහෝ විට ත්වරණය ලෙස හැඳින්වේ. එබැවින් එය ත්වරණය යැයි පැවසුවහොත්, එයින් අදහස් කරන්නේ ක්ෂණික ත්වරණයයි. වස්තුවක ප්රවේගය වෙනස් වුවහොත් ත්වරණය අත්විඳින බව කියනු ලැබේ. ප්රවේගය ද දෛශික ප්රමාණයක් වන අතර එයට ප්රවේගයේ විශාලත්වය සහ ප්රවේගයේ දිශාව ඇතුළත් වේ. එබැවින් චලනය වන වස්තුවක් ත්වරණය වන බව කියනු ලබන කොන්දේසි තුනක් තිබේ. පළමුව, ප්රවේගයේ හෝ වේගයේ විශාලත්වය වෙනස් වුවහොත් වස්තුවක් ත්වරණය අත්විඳින බව කියනු ලැබේ (ප්රවේගයේ දිශාව නියත වේ).
පළමු උදාහරණයේ දී, මෝටර් රථයක් මුලින් නිශ්චලව පවතී (v = 0). තත්පරයකට පසු එහි වේගය 5 m/s දක්වා වැඩි වේ. මෝටර් රථයේ වේගය වැඩි වන බැවින් මෝටර් රථය වේගවත් වන බව කියනු ලැබේ. දෙවන උදාහරණයේ දී, මෝටර් රථයක් මුලින් 5 m/s වේගයකින් ගමන් කරයි. තත්පරයකට පසුව මෝටර් රථය නතර වේ. මෝටර් රථය සෘණ ත්වරණයක් අත්විඳින බව හෝ මෝටර් රථය මන්දගාමී වීමක් අත්විඳින බව කියන බැවින් මෝටර් රථයේ වේගය අඩු වේ. දෙවනුව, වස්තුවක ප්රවේගයේ දිශාව වෙනස් වුවහොත් ත්වරණය අත්විඳින බව කියනු ලැබේ (ප්රවේගයේ විශාලත්වය හෝ වේගය නියත වේ). ප්රවේගයේ දිශාව = විස්ථාපන දිශාව = චලනයේ දිශාව. තෙවනුව, වස්තුවක ප්රවේගයේ විශාලත්වය සහ දිශාව යන දෙකම වෙනස් වුවහොත් ත්වරණය අත්විඳින බව කියනු ලැබේ.
