කනිෂ්ඨ උසස් පාසල් මට්ටමින්, විශේෂයෙන් 7 වන ශ්රේණියේ දී උගන්වනු ලබන භෞතික විද්යාවේ ඝනත්වය වැදගත් සංකල්පයකි. මෙම සංකල්පය සිසුන්ට වස්තුවක ස්කන්ධය එහි පරිමාවට සම්බන්ධ වන ආකාරය තේරුම් ගැනීමට උපකාරී වේ. මෙම ලිපියෙන්, අපි ඝනත්වයේ අර්ථ දැක්වීම, භාවිතා කරන සූත්රය සහ සිසුන්ගේ අවබෝධය පැහැදිලි කිරීම සඳහා උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සාකච්ඡා කරමු.
ඝනත්වය අර්ථ දැක්වීම
ඝනත්වය යනු යම් පරිමාවක වස්තුවක ස්කන්ධයේ සාන්ද්රණය මැනීමේ මිනුමක් වේ. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ඝනත්වය යනු ද්රව්යයක් කෙතරම් ඝනද යන්න දක්වයි. සූත්රය භාවිතයෙන් ඝනත්වය ප්රකාශ කළ හැකිය:
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
මා:
– \(\rho\) (කියවන්න: rho) යනු ඝනත්වයයි.
– \(m\) යනු වස්තුවේ ස්කන්ධයයි.
– \(V\) යනු වස්තුවේ පරිමාවයි.
ඝනත්වයේ SI ඒකකය ඝන මීටරයකට කිලෝග්රෑම් (kg/m³) වේ. කෙසේ වෙතත්, ඝන සෙන්ටිමීටරයකට ග්රෑම් (g/cm³) බොහෝ විට කුඩා සන්දර්භයන් තුළ ද භාවිතා වේ.
ඝනත්වයේ වැදගත්කම
ඝනත්වය ඉතා වැදගත් ගුණාංගයක් වන්නේ:
1. ද්රව්ය හඳුනාගැනීම: සෑම ද්රව්යයකටම අනන්ය ඝනත්වයක් ඇත. ඝනත්වය දැන ගැනීමෙන් අපට ද්රව්යයක් හඳුනාගත හැකිය.
2. නිර්මාණය සහ ඉංජිනේරු විද්යාව: නිෂ්පාදන නිර්මාණයේදී, ව්යුහයේ ශක්තිය සහ ස්ථායිතාව තීරණය කිරීම සඳහා ද්රව්යයේ ඝනත්වය සලකා බැලිය යුතුය.
3. කාර්මික යෙදුම්: උපකරණ නිෂ්පාදනය, ආභරණ ආදිය වැනි විවිධ කාර්මික යෙදුම්වල ඝනත්වය භාවිතා වේ.
ඝනත්ව සූත්රය
ඝනත්වය ගණනය කිරීම සඳහා, අපි ඉහත සඳහන් කළ සූත්රය භාවිතා කරමු:
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
සූත්ර යෙදුමක උදාහරණය
ග්රෑම් 200 ක ස්කන්ධයක් සහ 50 cm³ පරිමාවක් ඇති වස්තුවක් අප සතුව ඇතැයි සිතමු. එවිට එහි ඝනත්වය පහත පරිදි ගණනය කළ හැකිය:
\[ \rho = \frac{200 \, \පෙළ{g}}{50 \, \පෙළ{cm}^3} = 4 \, \පෙළ{g/cm}^3 \]
ඝනත්වය පිළිබඳ නියැදි ප්රශ්න සහ සාකච්ඡාව
උදාහරණ ප්රශ්නය 1
ප්රශ්නය:
පාෂාණයක ස්කන්ධය ග්රෑම් 300 ක් සහ පරිමාව 100 cm³ වේ. පාෂාණයේ ඝනත්වය ගණනය කරන්න.
සාකච්ඡාව:
එය දන්නවා:
– ස්කන්ධය (\(m\)) = ග්රෑම් 300
– පරිමාව (\(V\)) = 100 cm³
ඝනත්ව සූත්රය භාවිතා කරමින්:
\[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{300 \, \පෙළ{g}}{100 \, \පෙළ{cm}^3} = 3 \, \පෙළ{g/cm}^3 \]
ඉතින්, පර්වතයේ ඝනත්වය 3 g/cm³ වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 2
ප්රශ්නය:
ලී කුට්ටියක පරිමාව 2.000 cm³ වන අතර ඝනත්වය 0,6 g/cm³ වේ. ලී කුට්ටියේ ස්කන්ධය කොපමණද?
සාකච්ඡාව:
එය දන්නවා:
– පරිමාව (\(V\)) = 2.000 cm³
– ඝනත්වය (\(\rho\)) = 0,6 g/cm³
නැවත සකස් කරන ලද ඝනත්ව සූත්රය භාවිතයෙන් ස්කන්ධය සොයා ගන්න:
\[ m = \rho \times V = 0,6 \, \text{g/cm}^3 \text 2.000 \, \text{cm}^3 = 1.200 \, \text{g} \]
ඉතින්, ලී කුට්ටියේ ස්කන්ධය ග්රෑම් 1.200 ක් හෙවත් කිලෝග්රෑම් 1,2 කි.
උදාහරණ ප්රශ්නය 3
ප්රශ්නය:
ග්රෑම් 500 ක ස්කන්ධයක් ඇති වස්තුවක ඝනත්වය 2,5 g/cm³ වේ. වස්තුවේ පරිමාව කොපමණද?
සාකච්ඡාව:
එය දන්නවා:
– ස්කන්ධය (\(m\)) = ග්රෑම් 500
– ඝනත්වය (\(\rho\)) = 2,5 g/cm³
නැවත සකස් කරන ලද ඝනත්ව සූත්රය භාවිතයෙන් පරිමාව සොයා ගන්න:
\[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{500 \, \පෙළ{g}}{2,5 \, \පෙළ{g/cm}^3} = 200 \, \පෙළ{cm}^3 \]
එබැවින්, වස්තුවේ පරිමාව 200 cm³ වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 4
ප්රශ්නය:
250 cm³ පරිමාවක් ඇති ලෝහයක ස්කන්ධය 2 kg නම්, ලෝහයේ ඝනත්වය kg/m³ ඒකක වලින් ගණනය කරන්න.
සාකච්ඡාව:
එය දන්නවා:
– පරිමාව (\(V\)) = 250 cm³ = 0,00025 m³ (මක්නිසාද 1 m³ = 1.000.000 cm³)
– ස්කන්ධය (\(m\)) = 2 kg
ඝනත්ව සූත්රය භාවිතා කරමින්:
\[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{2 \, \පෙළ{kg}}{0,00025 \, \පෙළ{m}^3} = 8.000 \, \පෙළ{kg/m}^3 \]
ඉතින්, ලෝහයේ ඝනත්වය 8.000 kg/m³ වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 5
ප්රශ්නය:
ශිෂ්යයෙක් ද්රවයක ස්කන්ධය මනින අතර එය ග්රෑම් 250 ක් බව සොයා ගනී. ද්රවයේ පරිමාව 200 cm³ නම්, ද්රවයේ ඝනත්වය g/cm³ වලින් කොපමණද?
සාකච්ඡාව:
එය දන්නවා:
– ස්කන්ධය (\(m\)) = ග්රෑම් 250
– පරිමාව (\(V\)) = 200 cm³
ඝනත්ව සූත්රය භාවිතා කරමින්:
\[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{250 \, \පෙළ{g}}{200 \, \පෙළ{cm}^3} = 1,25 \, \පෙළ{g/cm}^3 \]
ඉතින්, ද්රවයේ ඝනත්වය 1,25 g/cm³ වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 6
ප්රශ්නය:
ගෝලාකාර වස්තුවක ඝනත්වය 7,8 g/cm³ සහ පරිමාව 500 cm³ වේ. වස්තුවේ ස්කන්ධය කොපමණද?
සාකච්ඡාව:
එය දන්නවා:
– ඝනත්වය (\(\rho\)) = 7,8 g/cm³
– පරිමාව (\(V\)) = 500 cm³
නැවත සකස් කරන ලද ඝනත්ව සූත්රය භාවිතයෙන් ස්කන්ධය සොයා ගන්න:
\[ m = \rho \times V = 7,8 \, \text{g/cm}^3 \text 500 \, \text{cm}^3 = 3.900 \, \text{g} \]
ඉතින්, වස්තුවේ ස්කන්ධය ග්රෑම් 3.900 ක් හෙවත් කිලෝග්රෑම් 3,9 කි.
නිගමනය
ඝනත්වය යනු භෞතික විද්යාවේ මූලික සංකල්පයක් වන අතර එය වස්තුවක ස්කන්ධය සහ පරිමාව අතර සම්බන්ධතාවය විස්තර කරයි. විචල්ය තුනෙන් දෙකක් දන්නා විට වස්තුවක ඝනත්වය, ස්කන්ධය හෝ පරිමාව ගණනය කිරීම සඳහා ඝනත්ව සූත්රය, \( \rho = \frac{m}{V} \) භාවිතා කරයි. මෙම සංකල්පය තේරුම් ගැනීම 7 වන ශ්රේණියේ සිසුන්ට වැදගත් වන්නේ එය අනාගතයේදී වඩාත් සංකීර්ණ භෞතික විද්යා සංකල්ප ඉගෙන ගැනීමට පදනමක් සපයන බැවිනි.
මෙම ලිපියේ සපයා ඇති උදාහරණ ගැටළු, විවිධ අවස්ථාවන්හිදී ඝනත්ව සූත්රය යෙදිය යුතු ආකාරය තේරුම් ගැනීමට සිසුන්ට උපකාර කරනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. ප්රමාණවත් පුහුණුවක් සමඟින්, ඝනත්වය පිළිබඳ සංකල්පය සම්බන්ධ විභාග සහ පැවරුම් සඳහා සිසුන් වඩා හොඳින් සූදානම් වනු ඇත.
