2019 A/L Physics Past Paper · Question 22 (Tamil Medium)

புவி–சந்திரன் நடுப்புள்ளியில் ஈர்ப்பு ஆர்முடுகல்

வான் பொருளொன்று ஒரு குறித்த நேரத்தில் புவியின் மையத்தையும் சந்திரனின் மையத்தையும் தொடுக்கும் கோட்டின் நடுப் புள்ளியில் உள்ளது. சந்திரனின் திணிவு புவியின் திணிவின் 0.01230.0123 மடங்காகும். சந்திரனதும் புவியினதும் மையங்களுக்கிடையிலான தூரம் புவியின் ஆரையின் 6060 மடங்காகுமெனக் கொள்க. புவி, சந்திரன் ஆகிய இரண்டினதும் ஈர்ப்புக் காரணமாகப் பொருளின் ஆர்முடுகல் gg சார்பாக அண்ணளவில்

  1. (1) 1.1×10−6 g1.1 \times 10^{-6}\,g
  2. (2) 1.1×10−3 g1.1 \times 10^{-3}\,g
  3. (3) 3.3×10−2 g3.3 \times 10^{-2}\,g
  4. (4) 0.5 g0.5\,g
  5. (5) 1.0 g1.0\,g
Answer and explanation

Answer: (2) 1.1×10−3 g1.1 \times 10^{-3}\,g

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது:

புவி, சந்திரன் இரண்டினதும் ஈர்ப்புக் காரணமாகப் பொருளின் ஆர்முடுகல்.

பொருள் இரு மையங்களையும் தொடுக்கும் கோட்டின் நடுப் புள்ளியில், ஒவ்வொன்றிலிருந்தும் 30R30R தூரத்தில் உள்ளது.

gg சார்பாகக் கூறுங்கள்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

கோளத் திணிவு MM இலிருந்து தூரம் rr இல் ஈர்ப்புப் புலச் செறிவு GMr2\dfrac{GM}{r^2}. அது திணிவை நோக்கியது.

புவி மேற்பரப்பில் g=GMER2g = \dfrac{GM_E}{R^2}.

ஆகவே தூரம் rr இல் புவியின் புலச் செறிவு:

g(Rr)2g\left(\dfrac{R}{r}\right)^2

இரு புலங்களும் காவிகளாகக் கூட்டப்படும்.

ஈர்ப்பு என்பது கட்டாயமாக ஒரு கவர்ச்சி விசை ஆகும். எனவே, மேற்படி செறிவானது mm திணிவினை நோக்கிய ஒரு காவிக்கணியமாகும்.

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

இரண்டு மூலங்கள் உள்ளன.

புவி: திணிவு MEM_E, தூரம் 30R30R.

சந்திரன்: திணிவு 0.0123ME0.0123M_E, தூரம் 30R30R.

புவியின் புலம் புவியை நோக்கியது.

சந்திரனின் புலம் சந்திரனை நோக்கியது.

நடுவில் இவை எதிர்த் திசைகளில் உள்ளன.

காரணம் / கணக்கீடு

புவியின் ஈர்ப்பு

gE=g900g_E = \frac{g}{900}

gE=GME(30R)2=g900g_E = \dfrac{GM_E}{(30R)^2} = \dfrac{g}{900}

அது புவியை நோக்கியது.

சந்திரனின் ஈர்ப்பு

gM=0.0123 g900g_M = \frac{0.0123\,g}{900}

gM=G(0.0123ME)(30R)2=0.0123 g900g_M = \dfrac{G(0.0123M_E)}{(30R)^2} = \dfrac{0.0123\,g}{900}

அது சந்திரனை நோக்கியது.

gnet=g900(1−0.0123)g_{net} = \frac{g}{900}(1 - 0.0123)

1.1×10−31.1 \times 10^{-3}

gnet=0.9877900 gg_{net} = \frac{0.9877}{900}\,g

gnet≈1.1×10−3 gg_{net} \approx 1.1 \times 10^{-3}\,g

விளையுள் ஏறத்தாழ 1.1×10−3 g1.1 \times 10^{-3}\,g. அது புவியை நோக்கியது.

சந்திரன் சிறிய மாற்றத்தை மட்டுமே தருகிறது. அது புவியின் ஈர்ப்பில் 1.2 % மட்டுமே. முதல் இரு இலக்கங்களை அது மாற்றாது.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

விடைகளைப் பாருங்கள்.

தெரிவு (2) மட்டுமே 1.1×10−3 g1.1 \times 10^{-3}\,g.

ஆகவே விடை தெரிவு (2).

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

30430^4 பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

130\dfrac{1}{30}. 30 ஒரு முறை மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

தூரத்துடன் புலம் நேராகக் குறைகிறது எனக் கருதுகிறது.

இது மேற்பரப்பில் உள்ள பெறுமானம்.

சரிபார்ப்பு

(1−m)/(D/2)2(1 - m) / (D / 2)^2

விடை பொருத்தமானதா?

சந்திரனின் திணிவு புவியின் திணிவுக்குச் சமமானால் இரு ஈர்ப்புகளும் சமமாகவும் எதிராகவும் இருக்கும்.

விளையுள் பூச்சியம்.

எமது விடை (1−1)=0(1 - 1) = 0 தருகிறது ✓.

முடிவு

gnet≈1.1×10−3 gg_{net} \approx 1.1 \times 10^{-3}\,g

gnet=g900(1−0.0123)≈1.1×10−3 gg_{net} = \dfrac{g}{900}(1 - 0.0123) \approx 1.1 \times 10^{-3}\,g

அது புவியை நோக்கியது.

ஆகவே விடை தெரிவு (2).

සිංහල · English