2018 A/L Physics Past Paper · Question 18 (Tamil Medium)

Answer: (4) 10 km

வினா என்ன கேட்கிறது

எமக்குத் தெரிந்தவை: 1 km இல் ஒலிச் செறிவு $10^{-10}\ \text{W m}^{-2}$.

கேட்டலின் நுழைவாய் $10^{-12}\ \text{W m}^{-2}$.

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: செறிவு நுழைவாய் வரை குறையும் தூரம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

ஒலிச்செறிவானது ஒலி அலையின் வீச்சத்திலும் ($A$) ஒலிமுதலுக்கும் அவதானிக்கும் இடையிலுள்ள தூரத்திலும் ($d$) தங்கியிருக்கும்.

மனித காதினால் கேட்கக்கூடிய ஆகக்குறைந்த கேட்கும் செறிவு ($10^{-12}\text{ W m}^{-2}$) ஆனது கேள்தன்மை நுழைவாய் என அழைக்கப்படும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$I = \frac{P}{4\pi d^2} \Rightarrow I \propto \frac{1}{d^2}$

காரணம் / கணக்கீடு

எது மாறவில்லை? பிளிறலின் வலு $P$.

எது மாறுகிறது? தூரம் $d$. ஆகவே செறிவு $I$ உம் மாறுகிறது.

ஒலி $4\pi d^2$ பரப்பளவுள்ள கோளத்தில் பரவுகிறது.

இருமடங்கு தூரத்தில் அதே வலு நான்கு மடங்கு பரப்பளவில் பரவுகிறது.

ஆகவே $I d^2$ மாறாது.

செறிவு 100 மடங்கு குறைய வேண்டும். ஆகவே $d^2$ 100 மடங்காக வேண்டும். $d$ 10 மடங்காகிறது.

$\frac{d_2}{d_1} = \sqrt{\frac{I_1}{I_2}} = \sqrt{\frac{10^{-10}}{10^{-12}}}$

$10$

$\sqrt{100}$

$d_2 = 10\times1\ \text{km}$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

$$d_{2} = 10\,\text{km}$$

தெரிவுகளில் 10 km என்பது தெரிவு (4).

சரிபார்ப்பு

$d1 * sqrt(I1 / I2)$

ஒரு சிறு சோதனை.

$I_{1}/I_{2}$ இற்கு அலகு இல்லை.

ஆகவே $d_{2}$ இற்கும் $d_{1}$ இன் அலகே: km.

முடிவு

$d_2 = 10\ \text{km}$

செறிவு 100 மடங்கு குறைகிறது.

ஆகவே தூரம் $\sqrt{100} = 10$ மடங்காகிறது.

$$d_2 = 10 \times 1\ \text{km} = 10\ \text{km}$$

விடை தெரிவு (4).

ஆராய்க

யானை பிளிறுகிறது. ஒலி எல்லாத் திசைகளிலும் பரவுகிறது.

தூரம் இருமடங்கானால் அதே ஒலி நான்கு மடங்கு பரப்பளவில் பரவுகிறது. ஆகவே செறிவு காற்பகுதி.

அவர் தொடர்ந்து நடக்கிறார். 10 km இல் செறிவு கேட்டலின் நுழைவாய்க்குச் சமம். அவருக்கு மயிரிழையில் கேட்கிறது.

அதற்கு அப்பால் அவருக்கு எதுவும் கேட்பதில்லை.