සියල්ල එකට තැබීම
මුළු පරිච්ඡේදය ම එක් ප්‍රශ්නයකට ගොනු කළ හැකි ය: බල කීයක් ක්‍රියා කරයි ද, සහ ඒවා සැකසී ඇත්තේ කෙසේ ද?
| බල සැකැස්ම | සමතුලිතතාවට අවශ්‍ය දේ | උදාහරණය |
|---|---|---|
| බල දෙකක් | සමාන, ප්‍රතිවිරුද්ධ, ඒක රේඛීය | මේසයක් මත පොතක් |
| සමාන්තර බල තුනක් | ඒකතල; දෙකක එකතුව තුන්වැන්නට සමාන | ඔන්චිල්ලාවක දරුවෙක් |
| සමාන්තර නොවන බල තුනක් | ඒකතල; රේඛා එක් ලක්ෂ්‍යයක හමු වේ; දෙකක සම්ප්‍රයුක්තය තුන්වැන්නට සමාන | බිත්තියේ පින්තූරයක් |
| බල තුනකට වඩා | සම්ප්‍රයුක්තය ශුන්‍ය විය යුතු ය | ලණු හතරකින් එල්ලූ ලෑල්ලක් |
මිශ්‍ර අභ්‍යාසය (1)
ගැටලුව
(i) තිරස් තලයක් මත ඇති වස්තුවක් එක් දිශාවකට 20 N බලයකින් අදිනු ලැබේ. එම වස්තුව නිශ්චලතාවට පත් කිරීම සඳහා 20 N බලය යොදන දිශාවට විරුද්ධ දිශාවට කවර බලයක් යෙදිය යුතු ද?
(ii) ඉහත වස්තුවට 20 N බලය යොදා තිබිය දී, ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට 25 N බලයක් යෙදුවොත් කුමක් සිදු වේ ද?
විසඳුම
(i) බල දෙක යටතේ සමතුලිතතාවට ඒවා සමාන විය යුතු ය. එබැවින් යෙදිය යුතු බලය = 20 N.
(ii) සම්ප්‍රයුක්තය = 25 N − 20 N = 5 N, එය 25 N බලයේ දිශාවට ය. එබැවින් වස්තුව 25 N බලයේ දිශාවට චලනය වේ.
සමතුලිතතාව බිඳෙන්නේ බලයක් එකතු වූ නිසා නොව, බල දෙක තවදුරටත් සමාන නොවන නිසා ය.
මිශ්‍ර අභ්‍යාසය (2)
ගැටලුව
එන්ජිම ක්‍රියා විරහිත වී තිබෙන රථයක් මදක් දුර චලනය කිරීමට කිහිප දෙනෙක් එකතු වී තල්ලු කරන්නේ නම්, එක් එක් පුද්ගලයා එම රථය මත බල යෙදිය යුත්තේ කවර ආකාරයෙන් ද?
විසඳුම
සියලු දෙනා එක ම දිශාවට තල්ලු කළ යුතු ය.
එවිට තනි තනි බලවල එකතුව සම්ප්‍රයුක්ත බලය වන අතර, එය රථය නිශ්චල ව තබා ඇති ඝර්ෂණ බලයට වඩා වැඩි වූ විට රථය චලනය වේ.
එක් අයෙක් වෙනස් දිශාවකට තල්ලු කළහොත් ඔහුගේ බලයෙන් කොටසක් අනෙක් අයගේ බලය අවලංගු කරයි — එය සමතුලිතතාවට ළං වීමකි, එයින් මිදීමක් නොවේ.
මිශ්‍ර අභ්‍යාසය (3)
ගැටලුව
මුදුවක් මත B සහ C දුනු තරාදි දෙකකින් එකිනෙකට ආනත බල දෙකක් යොදා ඇත. එම බල දෙකේ සම්ප්‍රයුක්ත බලය දන්නේ නම්, මුදුව නිශ්චලතාවට පත් කරලීමට කළ යුත්තේ කවරක් ද?
විසඳුම
තුන් වන දුනු තරාදියක් මගින්, එම සම්ප්‍රයුක්ත බලයට විශාලත්වයෙන් සමාන හා දිශාවෙන් ප්‍රතිවිරුද්ධ බලයක් යෙදිය යුතු ය.
එසේ ම එම බලයේ ක්‍රියා රේඛාව අනෙක් බල දෙකේ රේඛා හමු වන ලක්ෂ්‍යය හරහා ඒක තලීය ව යා යුතු ය.
මිශ්‍ර අභ්‍යාසය (4) සහ (5)
ගැටලුව
(4) මේසයක් මත පෙට්ටියක් තබා ඇත. ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය මෙම පෙට්ටිය මත පහළට ක්‍රියා කළත් එය පහළට නොවැටී නිශ්චල ව පවතින්නේ කවර හේතුවක් නිසා ද?
(5) තිරස් මේසයක් මත ඇති වස්තුවක් ලණු දෙකකින් එකිනෙකට අසමාන බල දෙකක් යොදමින් ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවන්ට අදිනු ලැබේ නම්, එම වස්තුවේ චලිත ස්වභාවය පිළිබඳ ව ඔබට කිව හැක්කේ කුමක් ද?
විසඳුම
(4) පෙට්ටියේ බරට සමාන, ප්‍රතිවිරුද්ධ හා ඒක රේඛීය අභිලම්බ ප්‍රතික්‍රියා බලයක් මේසය විසින් ඉහළට යොදන බැවිනි. බල දෙක යටතේ පෙට්ටිය සමතුලිතතාවේ පවතී.
(5) බල දෙක අසමාන බැවින් සම්ප්‍රයුක්තය ශුන්‍ය නොවේ. එබැවින් වස්තුව වැඩි බලයේ දිශාවට චලනය වේ — එය සමතුලිතතාවේ නොපවතී.
බල තුනක් සමතුලිත වන අවස්ථාවක්
සාරාංශයේ දැක්වෙන උදාහරණය සලකා බලන්න: වස්තුවක් මත එක් පසකට 10 N බල දෙකක් ද, ප්‍රතිවිරුද්ධ පසට 20 N බලයක් ද යෙදේ. එක ම දිශාවේ බල දෙකේ එකතුව 10 N + 10 N = 20 N වන අතර එය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවේ බලයට සමාන ය. එබැවින් සම්ප්‍රයුක්තය ශුන්‍ය වන අතර වස්තුව සමතුලිතතාවේ පවතී.
පාරිභාෂික වචන
| බලය | Force |
| බල සමතුලිතතාව | Equilibrium of forces |
| ඒකතල බල සමතුලිතතාව | Equilibrium of co-planer forces |
| බල දෙකක සමතුලිතතාව | Equilibrium of two forces |
| බල තුනක සමතුලිතතාව | Equilibrium of three forces |
| සමාන්තර බල තුනක සමතුලිතතාව | Equilibrium of three parallel forces |
| ආතතිය | Tension |
| අභිලම්බ ප්‍රතික්‍රියාව | Normal reaction |
| ගුරුත්ව කේන්ද්‍රය | Centre of gravity |
පරිච්ඡේදයේ සාරාංශය
- වස්තුවක් මත යෙදෙන ඒකතල බල දෙකක් විශාලත්වයෙන් සමාන නම් ද, දිශාවෙන් ප්‍රතිවිරුද්ධ නම් ද වස්තුව සමතුලිතතාවෙන් පවතී.
- වස්තුවක් සමාන්තර බල තුනක් යටතේ සමතුලිත වන්නේ, බල දෙකක සම්ප්‍රයුක්තයට සමාන බලයක් විරුද්ධ දිශාවෙන් යෙදෙන්නේ නම් ය.
- සමාන්තර නොවන ඒකතල බල තුනක් යටතේ වස්තුවක් සමතුලිතතාවෙන් පවතින්නේ එම බල තුනෙන් ඕනෑ ම බල දෙකක සම්ප්‍රයුක්තයට අනෙක් බලය විශාලත්වයෙන් සමාන හා දිශාවෙන් ප්‍රතිවිරුද්ධ වන්නේ නම් ය.
- බල තුනකට වඩා වැඩි ගණනක් යටතේ දී වුව ද අවශ්‍ය පරිදි බල යෙදීමෙන් පද්ධතියක් සමතුලිතතාවෙන් පවත්වා ගත හැකි වන්නේ ය.