(13)

රූපයේ දැක්වෙන පරිදි $AB = 2a, BC = a$, $CD = 2a$gce-al-mathematics-2020-applied-old-sinhala-13 හා $DE = a$ වන පරිදි සුමට තිරස් මේයක් මත $A, B, C, D$ හා $E$ ලක්ෂ්‍ය එම පිළිවෙළින් සරල රේඛාවක් මත පිහිටා ඇත. ස්වභාවික දිග $2a$ හා ප්‍රත්‍යස්ථතා මාපාංකය $kmg$ වන සැහැල්ලු ප්‍රත්‍යස්ථ තන්තුවක එක් කෙළවරක් $A$ ලක්ෂ්‍යයට ඇඳා ඇති අතර අනෙක් කෙළවර ස්කන්ධය $m$ වන $P$ අංශුවකට ඈඳා ඇත. ස්වභාවික දිග $a$ හා ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය $mg$ වන තවත් සැහැල්ලු ප්‍රත්‍යස්ථ තන්තුවක එක් කෙළවරක් $E$ ලක්ෂ්‍යයට ඇඳා ඇති අතර අනෙක් කෙළවර $P$ අංශුවට ඈඳා ඇත.
$P$ අංශුව $C$ හි අල්වා තබා මුදා හල විට, එය සමතුලිතතාවේ පවතී. $k$ හි අගය සොයන්න.
දැන්, $P$ අංශුව $D$ ලක්ෂ්‍යයට ළඟා වන තෙක් $AP$ තන්තුව ඇද නිශ්චලතාවයේ සිට මුදා හරිනු ලැබේ. $D$ සිට $B$ දක්වා $P$ හි චලිත සමීකරණය $\ddot{x} + \frac{3g}{a}x = 0$ මගින් දෙනු ලබන බව පෙන්වන; මෙහි $CP = x$ වේ. $\dot{x}^2 = \frac{3g}{a}(c^2 – x^2)$ සූත්‍රය භාවිතයෙන් $P$ අංශුව $B$ ට ළඟා වන විට එහි ප්‍රවේගය $3\sqrt{ga}$ බව පෙන්වන්න; මෙහි $c$ යනු විස්තරය වේ.
$P$ අංශුව $B$ වෙත ළඟා වන විට එයට ආවේගයක් දෙනු ලබන්නේ ආවේගයෙන් මොහොතකට පසු $P$ හි ප්‍රවේගය $\overrightarrow{BA}$ දිශාවට $\sqrt{ag}$ වන පරිදි ය.
$B$ පසු කිරීමෙන් පසු ක්ෂණික නිසලතාවට පත්වන තෙක් $P$ හි චලිත සමීකරණය $\ddot{y} + \frac{g}{a}y = 0$ මගින් දෙනු ලබන බව පෙන්වන්න; මෙහි $DP = y$ වේ. $D$ වලින් පටන් ගත් $P$ අංශුව දෙවන වතාවට $B$ වෙත පැමිණීමට ගන්නා මුළු කාලය $2\sqrt{\frac{a}{g}} \left( \frac{\pi}{3\sqrt{3}} + \cos^{-1} \left( \frac{3}{\sqrt{10}} \right) \right)$ බව පෙන්වන්න.

Complexity: (0)