2019 A/L Physics Past Paper · Question 09 (Tamil Medium)

பளுதூக்கல் — செய்யப்படும் வேலையின் குறிகள்

பளுதூக்குநர் ஒருவர் தனது இரு கைகளினாலும் ஒரு நிறையை நிலைக்குத்தாக மேல்நோக்கி (நேர்த் திசை) உயர்த்துகின்றார். அப்போது

( $a$ ) அவருடைய கைகளினால் நிறை மீது,

( $b$ ) ஈர்ப்பினால் நிறை மீது,

( $c$ ) நிறையினால் அவருடைய கைகளின் மீது

செய்யப்படும் வேலையின் குறிகள் முறையே

(1) (a) +, (b) +, (c) +
(2) (a) +, (b) −, (c) +
(3) (a) +, (b) −, (c) −
(4) (a) −, (b) +, (c) −
(5) (a) −, (b) −, (c) +

Answer and explanation

Answer: (3) (a) +, (b) −, (c) −

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: மூன்று விசைகள் ஒவ்வொன்றும் செய்யும் வேலையின் குறி.

ஒவ்வொரு விசைக்கும், அது தாக்கும் பொருள் எவ்வாறு நகர்கிறது எனப் பார்ப்போம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

விசையானது இடப்பெயர்ச்சிக்குச் சாய்வான நிலையில் செயற்படுமாயின் செய்யப்பட்ட வேலையானது இடப்பெயர்ச்சியின் திசையில் விசையின் கூறினதும் இடப்பெயர்ச்சியினதும் பெருக்கமாகும்.

நிலத்திலுள்ள பொருளொன்றை நிலத்திலிருந்து உயர்ந்த மட்டத்திற்கு உயர்த்தப்பட்டால் ஒரு குறித்தளவு வேலை அப்பொருளின் மீது செய்யப்படும்.

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

மேல்நோக்கிய திசை நேர்த் திசை.

நிறை மேல்நோக்கி நகர்கிறது.

கைகளும் அதனுடன் மேல்நோக்கி நகர்கின்றன.

மூன்று விசைகள்:

(a) கைகள் நிறையை மேல்நோக்கித் தள்ளுகின்றன.

(b) ஈர்ப்பு நிறையைக் கீழ்நோக்கி இழுக்கிறது. அந்த விசை $mg$ .

காரணம் / கணக்கீடு

குறிக்கான விதி:

$W = Fs\cos\theta$

விசையும் இடப்பெயர்ச்சியும் ஒரே திசையில்: $\theta = 0°$ . ஆகவே $W > 0$ .

விசையும் இடப்பெயர்ச்சியும் எதிர்த் திசைகளில்: $\theta = 180°$ . ஆகவே $W < 0$ .

$+$

$W_a = F_h\,h\cos 0^\circ = +F_h h$

$−$

$W_b = mg\,h\cos 180^\circ = -mgh$

$W_c = F_h\,h\cos 180^\circ = -F_h h$

ஆகவே குறிகள்: (a) +, (b) −, (c) −.

கைகள் நிறைக்குச் சக்தியைக் கொடுக்கின்றன. அது அழுத்தசக்தியாகச் சேமிக்கப்படுகிறது.

கைகள் அந்தச் சக்தியை இழக்கின்றன. அதனால்தான் (c) மறை.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

அட்டவணையில் (a) +, (b) −, (c) − என்னும் வரி (3) மட்டுமே.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: (a) +, (b) +, (c) +.

ஆனால் ஈர்ப்பும் கைகள் மீதான தள்ளலும் கீழ்நோக்கியவை. இடப்பெயர்ச்சி மேல்நோக்கியது. ஆகவே (b), (c) மறை.

ஆகவே இது பிழை.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: (c) நேர்.

ஆனால் நிறை கைகளைக் கீழ்நோக்கித் தள்ளுகிறது. கைகள் மேல்நோக்கி நகர்கின்றன. ஆகவே (c) மறை.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: (a) மறை, (b) நேர்.

ஆனால் கைகள் மேல்நோக்கித் தள்ளுகின்றன. நிறை மேல்நோக்கி நகர்கிறது. ஆகவே (a) நேர். ஈர்ப்பு கீழ்நோக்கி இழுக்கிறது. ஆகவே (b) மறை.

இந்தத் தெரிவு கூறுவது: (a) மறை, (c) நேர்.

ஆனால் தள்ளலும் இடப்பெயர்ச்சியும் மேல்நோக்கியவை என்பதால் (a) நேர். தள்ளல் கீழ்நோக்கியது, கைகள் மேல்நோக்கி நகர்கின்றன என்பதால் (c) மறை.

சரிபார்ப்பு

விடை பொருத்தமானதா?

நிறையை மெதுவாக உயர்த்துவோம். அப்போது கைகள் $mg$ விசையுடன் தள்ளுகின்றன.

$m = 100$ kg, $h = 1$ m எனக் கொள்வோம்.

(a) $W = +1000$ J.

(b) $W = -1000$ J.

(a), (b) இன் கூட்டுத்தொகை பூச்சியம். ஆகவே கதி மாறுவதில்லை. சக்தி $mgh$ அழுத்தசக்தியாகச் சேமிக்கப்படுகிறது. இது பொருந்துகிறது.

முடிவு

(a) விசையும் இடப்பெயர்ச்சியும் ஒரே திசையில். ஆகவே +.

(b) அவை எதிர்த் திசைகளில். ஆகவே −.

ஆகவே விடை தெரிவு (3).

நிறை கைகள் மீது செய்யும் வேலையை நேர் எனக் கொள்ளல்.

விசை கீழ்நோக்கி. கைகள் மேல்நோக்கி நகர்கின்றன.

$\cos 180° = -1$

ஆகவே வேலை மறை.

සිංහල · English