2018 A/L Physics Past Paper · Question 12 (Tamil Medium)

Answer: (4) வரிப்படம் (4)

வினா என்ன கேட்கிறது

எமக்குத் தெரிந்தவை: சம பருமன் $F$ உள்ள A, B, C, D, E ஆகிய ஐந்து விசைகள் ஒரு பொருளின் மீது தாக்குகின்றன.

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: அவற்றின் விளையுளின் திசையை எந்த வரிப்படம் காட்டுகிறது?

தொடர்புடைய கோட்பாடு

இரண்டு விசைகளை இணைகரம் ஒன்றின் அயல் பக்கங்களினால் பருமனிலும் திசையிலும் குறிக்கமுடியுமாயின் அவற்றின் விளையுளானது ஒத்த மூலை விட்டத்தினால் பருமனிலும் திசையிலும் கொடுக்கப்படும்.

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

உருவிலிருந்து, ஒவ்வொரு விசையும் அச்சுகளுடன் 45° இல் உள்ளது.

A: மேல்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும்.

B: மேல்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும்.

C: கீழ்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும்.

D: கீழ்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும்.

E: கீழ்நோக்கியும் இடப்புறமாகவும்.

ஒவ்வொரு விசையையும் இரு கூறுகளாகப் பிரிப்போம்: கிடைக்கூறு ($x$), நிலைக்குத்துக் கூறு ($y$).

வலப்புறம் $+$. மேல்நோக்கி $+$.

45° இல் ஒவ்வொரு கூறும் $F/\sqrt{2}$. இந்த அலகில் எண்ணுவோம். ஆகவே ஒவ்வொரு கூறும் $+1$ அல்லது $-1$.

காரணம் / கணக்கீடு

A உம் E உம்

$(0, 0)$

A ஆனது $(+1, +1)$.

E ஆனது $(-1, -1)$.

அவை சம பருமனுள்ளவை, எதிர்த் திசைகளில் உள்ளவை.

ஆகவே அவற்றின் கூட்டுத்தொகை பூச்சியம்.

B

$(+1, +1)$

B மேல்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும் உள்ளது.

ஆகவே B ஆனது $(+1, +1)$.

C உம் D உம்

$(+2, −2)$

C, D இரண்டும் கீழ்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும் உள்ளன.

ஒவ்வொன்றும் $(+1, -1)$.

இரண்டும் சேர்ந்து $(+2, -2)$.

இப்போது கூறுகளைக் கூட்டுவோம்.

கிடையாக:

$$\Sigma x = 0 + 1 + 2 = +3$$

நிலைக்குத்தாக:

$$\Sigma y = 0 + 1 - 2 = -1$$

ஆகவே விளையுள் $(+3, -1)$, $F/\sqrt{2}$ அலகில்.

கிடையாக $+3$ என்பதால் அது வலப்புறம் செல்கிறது.

$-1$ என்பதால் அது சற்றுக் கீழ்நோக்கிச் செல்கிறது.

அது கிடையிலிருந்து ஏறத்தாழ $18^\circ$ கீழே உள்ளது.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: வரிப்படம் (1), மேல்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும் செல்லும் அம்பு.

ஆனால் $\Sigma y = -1$ என்பதால் விளையுள் கீழ்நோக்கிச் செல்கிறது.

ஆகவே இது பிழை.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: வரிப்படம் (2), நிலைக்குத்தாக மேல்நோக்கிச் செல்லும் அம்பு.

ஆனால் விளையுள் வலப்புறமாகவும் சற்றுக் கீழ்நோக்கியும் செல்கிறது.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: வரிப்படம் (3), கீழ்நோக்கியும் இடப்புறமாகவும் செல்லும் அம்பு.

ஆனால் $\Sigma x = +3$ என்பதால் விளையுள் வலப்புறம் செல்கிறது.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: வரிப்படம் (5), மேல்நோக்கியும் இடப்புறமாகவும் செல்லும் அம்பு.

ஆனால் விளையுள் வலப்புறமாகவும் கீழ்நோக்கியும் செல்கிறது. இது எதிர்த் திசை.

சரிபார்ப்பு

ஒரு சிறு சோதனை.

A உம் E உம் ஒரே கோட்டில், சம பருமனில், எதிர்த் திசைகளில் உள்ளன. அவற்றின் கூட்டுத்தொகை பூச்சியம்.

ஆகவே B, C, D மட்டுமே எஞ்சுகின்றன. இரண்டு கீழ்நோக்கி, ஒன்று மேல்நோக்கி.

ஆகவே விளையுள் கீழ்நோக்கியும் வலப்புறமாகவும் செல்ல வேண்டும்.

முடிவு

விளையுள் $(+3, -1)$: வலப்புறமாகவும் சற்றுக் கீழ்நோக்கியும்.

விடை வரிப்படம் (4).