2020 A/L Physics Past Paper · Question 26 (Tamil Medium)

Answer: (5) $B_1 < B_2 = B_3$; $W_1 > W_2 > W_3$

வினா என்ன கேட்கிறது

கேட்கப்படுவது: மூன்று தானங்களிலும் மேலுதைப்புகள் $B_1, B_2, B_3$ இனதும் வாசிப்புகள் $W_1, W_2, W_3$ இனதும் ஒப்பீடு.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

பந்தின் மீது மேல் நோக்கிய விசை ஒன்று தொழிற்படுவதால் இது நடைபெறுகின்றது. இவ்விசையானது 'மேலுதைப்பு' அல்லது 'மீயுந்தல்' விசை எனப்படும்.

ஓய்விலுள்ள பாயி ஒன்றினுள் பொருள் ஒன்றை முற்றாக அல்லது பகுதியாக அமிழ்த்தும் போது பொருளினால் இடம்பெயர்க்கப்பட்ட பாயியின் நிறைக்குச் சமமான மேலுதைப்பு ஒன்றைப் பொருள் உணரும்.

$$U = V\rho g$$

தேவையான சமன்பாடுகள்

$B = V_{\text{அமிழ்ந்த}}\,\rho g$

$W + B = mg$

$W + B + R = mg$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

தெரிவுகள் இரு ஒழுங்குகளை இணைக்கின்றன: மேலுதைப்புகளின் ஒழுங்கும் வாசிப்புகளின் ஒழுங்கும். இரண்டையும் பெற்ற பின் பொருத்துவோம்.

காரணம் / கணக்கீடு

பொதுவானவை: ஒரே குற்றி (நிறை $mg$, கனவளவு $V$), ஒரே நீர் ($\rho$).

மாறுபவை: அமிழ்ந்த கனவளவு, தானம் 3 இல் அடியின் தொடுகை.

மாறுவது: தானம் 1 இல் $V_{\text{அமிழ்ந்த}} < V$.

தானங்கள் 2, 3 இல் $V_{\text{அமிழ்ந்த}} = V$.

தானம் 3 இல் மட்டும் அடி மேற்பரப்பின் மறுதாக்கம் $R > 0$.

தானம் 1

$B_1 < V\rho g$

பகுதியாக அமிழ்ந்தது.

$B_1 = V_1\rho g < V\rho g$

$W_1 = mg - B_1$

தானம் 2

$B_2 = V\rho g$

முற்றாக அமிழ்ந்தது.

$W_2 = mg - B_2 < W_1$

தானம் 3

$B_3 = B_2,\ W_3 < W_2$

முற்றாக அமிழ்ந்து அடியில்.

$B_3 = V\rho g = B_2$

அடியின் மறுதாக்கம் $R$ உம் தாங்குவதால்:

$W_3 = mg - B_3 - R < W_2$

இணை இணையாக:

$B_1 < B_2$ (அமிழ்ந்த கனவளவு கூடுகிறது)

$B_2 = B_3$ (கனவளவு $V$ இல் நிற்கிறது)

$W_1 > W_2$ ($B$ கூடுவதால்)

$W_2 > W_3$ ($R$ சேர்வதால்)

B_1

B_2 = B_3

$B_1 < B_2 = B_3$ உம் $W_1 > W_2 > W_3$ உம் — தெரிவு (5).

சரிபார்ப்பு

$8.9$

$mg = 0.89 \times 10$

$1.0$

$B_2 = 10^{-4} \times 1000 \times 10$

$7.9$

$W_2 = 8.9 - 1.0$

இணைச் சோதனை: $B$ இன் ஒழுங்கை மட்டும் கொண்டு (1), (2), (3) நீங்குகின்றன.

$W$ இன் ஒழுங்கால் (4) நீங்குகிறது — (5) மட்டும் எஞ்சுகிறது.

முடிவு

மேலுதைப்பு முற்றாக அமிழ்ந்ததும் நிற்கிறது ($B_1 < B_2 = B_3$); வாசிப்பு ஒவ்வொரு தானத்திலும் குறைகிறது ($W_1 > W_2 > W_3$) — விடை (5).

அடியில் தங்கிய பின்னும் வாசிப்பு மாறாது என எண்ணுதல்.

அடி மேற்பரப்பின் மறுதாக்கம் நிறையின் ஒரு பகுதியைத் தாங்குவதால் இழையின் இழுவை குறைகிறது.