2018 A/L Physics Past Paper · Question 04 (Tamil Medium)

Answer: (2) C மாத்திரம் உண்மையானது.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: இலட்சிய வாயுவில் ஒலியின் கதி $v$ பற்றிய A, B, C கூற்றுகளில் எவை உண்மையானவை?

ஒவ்வொரு கூற்றையும் தனியாகச் சோதிப்போம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

(2) வெப்பநிலையில் தங்கியிருக்கும், வெப்பநிலை அதிகரிக்க வேகம் அதிகரிக்கும்.

(1) அமுக்கத்தில் தங்கியிராது.

இலட்சிய வாயுவில் ஒலியின் கதி

$$v = \sqrt{\frac{\gamma R T}{M}}$$

$T$ என்பது தனி வெப்பநிலை.

$M$ என்பது மூலர்த் திணிவு.

$\gamma$ என்பது மூலர் வெப்பக் கொள்ளளவுகளுக்கிடையே உள்ள விகிதம், $C_p / C_v$.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

ஒவ்வொரு தெரிவும் கூற்றுகளின் ஒரு கூட்டம்.

முதலில் A, B, C ஐ சோதிப்போம். பின் பொருந்தும் கூட்டத்தைத் தெரிவு செய்வோம்.

காரணம் / கணக்கீடு

$v \propto T$

$T$ வர்க்கமூலத்தினுள் உள்ளது.

ஆகவே $v$ ஆனது $\sqrt{T}$ உடன் மாறுகிறது, $T$ உடன் அல்ல.

$T$ ஐ நான்கு மடங்காக்குவோம். அப்போது $v$ இருமடங்கு மட்டுமே.

ஆகவே A பிழை.

A

$v \propto 1/M$

$M$ உம் வர்க்கமூலத்தினுள் உள்ளது.

ஆகவே $v$ ஆனது $1/\sqrt{M}$ உடன் மாறுகிறது, $1/M$ உடன் அல்ல.

$M$ ஐ நான்கு மடங்காக்குவோம். அப்போது $v$ அரைவாசியாகிறது, காற்பகுதி அல்ல.

ஆகவே B பிழை.

B

v ஆனது γ ஐச் சார்ந்தது

$\gamma$ சூத்திரத்தினுள் உள்ளது.

ஆகவே வேறு $\gamma$ வேறு $v$ ஐத் தருகிறது.

உதாரணமாக, ஒரே $T$, $M$ இல் $\gamma = 1.67$ உள்ள வாயுவும் $\gamma = 1.4$ உள்ள வாயுவும் வெவ்வேறு கதிகளைக் கொண்டுள்ளன.

ஆகவே C உண்மை.

C

A உம் B உம் ஒரே தவறைச் செய்கின்றன.

அவை வர்க்கமூலத்தை மறக்கின்றன.

சரியானது: $v \propto \sqrt{T}$, $v \propto 1/\sqrt{M}$.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: A மாத்திரம் உண்மையானது.

ஆனால் A பொய்.

C உண்மை. ஆனால் இது C ஐ விட்டுவிடுகிறது.

ஆகவே இது பிழை.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: A, B ஆகியன மாத்திரம் உண்மையானவை.

ஆனால் A உம் B உம் பொய்.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: B, C ஆகியன மாத்திரம் உண்மையானவை.

C உண்மை. ஆனால் B பொய்.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: A, B, C ஆகிய எல்லாம் உண்மையானவை.

முடிவு

$v = \sqrt{\frac{\gamma R T}{M}}$

A பொய். B பொய். C உண்மை.

$$v = \sqrt{\frac{\gamma R T}{M}}$$

விடை தெரிவு (2): C மாத்திரம் உண்மையானது.

v ∝ T, v ∝ 1/M

வர்க்கமூலத்தை மறக்க வேண்டாம்: $v \propto \sqrt{T}$, $v \propto 1/\sqrt{M}$.