2019 A/L Physics Past Paper · Question 11 (Tamil Medium)

Answer: (4) A, C ஆகியன மாத்திரம்

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது:

வளியில் ஒலியின் வேகம் பற்றிய மூன்று கூற்றுகளில் எவை சரியானவை.

A: மாறா வெப்பநிலையில் குத்துயரத்துடன் அது மாறுவதில்லை.

B: அமுக்கம் குறையும்போது அது எப்போதும் அதிகரிக்கும்.

C: வெப்பநிலை குறைவதால் குத்துயரத்துடன் அது குறையும்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

இது வாயுவினூடு ஒலியின் வேகத்திற்குரிய வேறு ஒரு கோவையாகும்.

(1) அமுக்கத்தில் தங்கியிராது.

(2) வெப்பநிலையில் தங்கியிருக்கும், வெப்பநிலை அதிகரிக்க வேகம் அதிகரிக்கும்.

வாயுவில் ஒலியின் வேகம்:

$$v = \sqrt{\dfrac{\gamma RT}{M}}$$

வளிக்கு $\gamma$ உம் $M$ உம் மாறாது.

ஆகவே $v$ வெப்பநிலை $T$ ஐ மட்டுமே சார்ந்தது. $v \propto \sqrt{T}$.

அதை $v = \sqrt{\dfrac{\gamma p}{\rho}}$ எனவும் எழுதலாம்.

மாறா $T$ இல் $p$ உம் $\rho$ உம் ஒரே விகிதத்தில் மாறும். ஆகவே $\dfrac{p}{\rho}$ மாறாது.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

தெரிவுகள் சரியான கூற்றுகளைத் தருகின்றன.

முதலில் A, B, C ஐ மதிப்பிடுங்கள். பின்னர் பொருந்தும் தெரிவைத் தெரிவு செய்யுங்கள்.

காரணம் / கணக்கீடு

மாறா வெப்பநிலையில் குத்துயரத்துடன் மாறாது

மாறா வெப்பநிலையில் $v = \sqrt{\dfrac{\gamma RT}{M}}$ மாறாது.

குத்துயரத்துடன் அமுக்கம் குறைகிறது. ஆனால் அடர்த்தியும் அதே விகிதத்தில் குறைகிறது.

ஆகவே $v$ மாறாது.

ஆகவே A சரி.

A

அமுக்கம் குறைய எப்போதும் அதிகரிக்கும்

ஒலியின் வேகம் அமுக்கத்தில் தங்கியிராது.

மாறா $T$ இல் அது மாறாது. $T$ குறைந்தால் அது குறையும்.

ஆகவே B பிழை.

B

உயரம் கூட வெப்பநிலை குறைவதால் குறையும்

கீழ் வளியில் மேலே செல்லச் செல்ல வெப்பநிலை குறைகிறது.

$v \propto \sqrt{T}$. ஆகவே $v$ உம் குறைகிறது.

ஆகவே C சரி.

C

B மட்டுமே பிழை.

அது அமுக்கத்தைக் காரணமாக எடுக்கிறது. வெப்பநிலை மட்டுமே $v$ ஐ மாற்றுகிறது.

A யும் C யும் ஒரே விதியிலிருந்து வருகின்றன.

$340$

$v = 331 \sqrt{\frac{288}{273}}$

$295$

$v = 331 \sqrt{\frac{217}{273}}$

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

C விடுபட்டுள்ளது.

B பிழையான கூற்று.

A விடுபட்டுள்ளது.

B யையும் சேர்க்கிறது.

முடிவு

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

ஒலியின் வேகம் வெப்பநிலையை மட்டுமே சார்ந்தது.

A யும் C யும் சரி. B பிழை.

ஆகவே விடை தெரிவு (4).

வளி மெலிவதால் (அமுக்கம் குறைவதால்) மேலே ஒலி வேகமாகச் செல்லும் என எடுத்தல்.

அமுக்கமும் அடர்த்தியும் ஒன்றாகக் குறைகின்றன. அவற்றின் விளைவுகள் நீங்குகின்றன. குளிர்ந்த வெப்பநிலையே வேகத்தைக் குறைக்கிறது.