2019 A/L Physics Past Paper · Question 06 (Tamil Medium)

Answer: (3) பெரிய இரசக் குமிழ் உள்ள கண்ணாடியுள் இரச வெப்பமானியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அளவீட்டு வீச்சை அதிகரிக்கச் செய்யலாம்.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது:

வெப்பமானம் பற்றிய ஐந்து கூற்றுகளில் சரியல்லாதது எது.

ஐந்து கூற்றுகளும் வெப்பமான இயல்பு, குமிழின் சுவர், குமிழின் அளவு, இரு வெப்பமானிகள், தொடுகைக் கோணம் ஆகியவை பற்றியவை.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

இரச வெப்பமானியில் இரசம் குமிழில் இருக்கிறது.

சூடாகும்போது இரசம் விரிவடைகிறது.

மேலதிக இரசம் மெல்லிய துளை வழியே மேலே தள்ளப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு பாகைக்கும் நிரல் ஏறும் அளவு உணர்திறன்:

$$s = \dfrac{\gamma V}{\pi r^2}$$

பெரிய குமிழ் $V$ பெரிய $s$ ஐத் தருகிறது.

தண்டின் நீளம் $L$ மாறாதது. ஆகவே வாசிக்கக்கூடிய உயர் வெப்பநிலை:

$$\Delta\theta_{max} = \dfrac{L}{s}$$

பெரிய $s$ சிறிய வீச்சைத் தருகிறது.

சீரான குறுக்குவெட்டைக் கொண்ட நுண்துளைக்கண்ணாடியினுள் உள்ள இரசநிரலின் நீளமானது, இவ் வெப்பமானியின் வெப்பமான இயல்பாகும்.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

ஒவ்வொரு கூற்றும் வெப்பமானி தொழிற்படும் விதத்துடன் ஒப்பிடப்பட்டுள்ளது.

(1) அளக்கத்தக்க இயல்பு தேவை

சரியானது

வெப்பநிலையுடன் மாறும் இயல்பு இல்லாவிட்டால் எதையும் அளக்க முடியாது

(2) குமிழின் சுவர் மெல்லியது

வெப்பம் விரைவாக உள்ளே செல்கிறது. ஆகவே வாசிப்பு விரைவாக மாறுகிறது

(3) பெரிய குமிழ் பெரிய வீச்சைத் தரும்

சரியானதன்று

பெரிய குமிழ் என்றால் பெரிய $s$. அப்போது $\dfrac{L}{s}$ சிறிது

(4) இரு வெப்பமானிகள் வேறுபட்ட வாசிப்புகளைத் தரலாம்

வெப்பமான இயல்புகள் எல்லாம் ஒரே விதமாக மாறுவதில்லை

(5) பெரிய தொடுகைக் கோணம் அனுகூலம்

இரசம் கண்ணாடியை நனைக்காது. ஆகவே சுவரில் ஒட்டாது

$0.57$

$s = \frac{100 \times 0.00018}{\pi \times 0.1^2}$

$262$

$\Delta\theta_{max} = \frac{150}{0.57}$

$2.29$

$s = \frac{400 \times 0.00018}{\pi \times 0.1^2}$

$65$

$\Delta\theta_{max} = \frac{150}{2.29}$

இப்போது தெரிவுகளுடன் ஒப்பிடுவோம்.

கூற்றுகள் 1, 2, 4, 5 சரி.

கூற்று 3 மட்டுமே சரியல்ல.

நான்கு மடங்கு பெரிய குமிழ் வீச்சை $262$ °C இலிருந்து $65$ °C ஆகக் குறைக்கிறது.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இந்தக் கூற்று சரி. வெப்பமானத்துக்கு அளக்கத்தக்க இயல்பு தேவை.

இந்தக் கூற்று சரி. மெல்லிய சுவர் விரைவான துலங்கலைத் தருகிறது.

இந்தக் கூற்று சரி. வெப்பமான இயல்புகள் எல்லாம் ஒரே விதமாக மாறுவதில்லை.

இந்தக் கூற்று சரி. இரசம் கண்ணாடியை நனைக்காது.

முடிவு

$\Delta\theta_{max} = \frac{L\,\pi r^2}{\gamma V}$

பெரிய குமிழ் அதிக உணர்திறன் உடையது.

ஆனால் தண்டின் நீளம் அதேதான். ஆகவே வீச்சு சிறியது.

ஆகவே சரியல்லாத கூற்று (3).

பெரிய குமிழ் எல்லா வகையிலும் சிறந்த வெப்பமானியைத் தரும் எனக் கருதுதல்.

பெரிய குமிழ் அதிக உணர்திறன் உடையது. ஆனால் அதன் வீச்சு சிறியது. அது மெதுவாகவும் துலங்கும்.