2019 A/L Physics Past Paper · Question 33 (Tamil Medium)

Answer: (2) 9.8 cm

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

வழுக்கியின் படம் $30\ \text{mm} \times 40\ \text{mm}$.

திரையிலுள்ள விம்பம் $1.2\ \text{m} \times 1.6\ \text{m}$.

திரை வில்லையிலிருந்து $4.0$ m தூரத்தில் உள்ளது.

விம்பம் திரையில் விழுகிறது. ஆகவே அது உண்மை விம்பம்.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது:

எறிய வில்லையின் குவியத் தூரம் $f$.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

இரண்டு வகையான வில்லைகளுக்கும் இரண்டு வகையான விம்பங்களுக்கு (உண்மை, மாயம்) ஒரு பொதுச்சூத்திரத்தைப் பெறுவதற்கு குறிவழக்கு ஒன்றைப் பிரயோகிக்க.

எல்லாத்தூரங்களும் ஒளியியல் மையத்திலிருந்து அளக்கப்படுகிறது. படுகதிரின் திசையில் அளக்கப்படும் தூரங்களை மறை எனவும் படுகதிருக்கு எதிர்த்திசையில் அளக்கப்படும் தூரங்கள் நேர் எனவும் கொள்ளப்படும்.

தூரங்களைக் குறியின்றி நீளங்களாக எடுப்போம்.

$u$ என்பது வழுக்கியின் தூரம். $v$ என்பது திரையின் தூரம்.

உண்மை விம்பத்துக்கு வில்லைச் சூத்திரம்:

$$\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{u} + \dfrac{1}{v}$$

உருப்பெருக்கம்:

$$m = \dfrac{\text{விம்ப உயரம்}}{\text{பொருள் உயரம்}} = \dfrac{v}{u}$$

குறிவழக்குடன் இதே விதி $\dfrac{1}{v} - \dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{f}$ என எழுதப்படும், $v = -4.0$ m. அப்போது குவிவு வில்லைக்கு $f$ மறையாகக் கிடைக்கும். அதன் பருமன் அதேதான்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$m = \frac{\text{விம்ப உயரம்}}{\text{பொருள் உயரம்}} = \frac{v}{u}$

$\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

திட்டம்:

முதலில் உயரங்களிலிருந்து உருப்பெருக்கத்தைக் காண்போம்.

பின்னர் வழுக்கியின் தூரம் $u$ ஐக் காண்போம்.

பின்னர் $u$, $v$ ஐ வில்லைச் சூத்திரத்தில் இடுவோம்.

காரணம் / கணக்கீடு

$40$

$m = \frac{1.2}{0.030} = \frac{1.6}{0.040}$

$0.10$

$u = \frac{v}{m} = \frac{4.0}{40}$

$\frac{1}{f} = \frac{1}{0.10} + \frac{1}{4.0} = 10 + 0.25$

$10.25$

$\frac{1}{f} = 10.25\ \text{m}^{-1}$

$0.0976$

$f = \frac{1}{10.25}$

$9.8$

$f = 9.8\ \text{cm}$

சரிபார்ப்பு

அலகைச் சோதிப்போம்.

$m$ என்பது நீளங்களின் விகிதம். ஆகவே அதற்கு அலகு இல்லை.

$\dfrac{1}{u}$, $\dfrac{1}{v}$ இரண்டும் $\text{m}^{-1}$ இல் உள்ளன.

ஆகவே $f$ மீற்றரில் வரும். பின்னர் அதை cm ஆக மாற்றுவோம் ✓.

விடை பொருத்தமானதா?

பெரிய உருப்பெருக்கத்துக்கு வழுக்கி குவியத்துக்குச் சற்று வெளியே இருக்க வேண்டும்.

இங்கே $u = 10$ cm, $f = 9.8$ cm ✓.

மாற்று வழி:

$$f = \dfrac{uv}{u + v} = \dfrac{0.1 \times 4}{4.1} = 0.0976\ \text{m}$$

$u * V / (u + V) * 100$

முடிவு

$|f| \approx 9.8\ \text{cm}$

$m = 40$, ஆகவே $u = 10$ cm.

$$\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{0.1} + \dfrac{1}{4} \quad\Rightarrow\quad f \approx 9.8\ \text{cm}$$

ஆகவே விடை தெரிவு (2).