2020 A/L Physics Past Paper · Question 42 (Tamil Medium)

Answer: (5) உரு (5)

வினா என்ன கேட்கிறது

கேட்கப்படுவது: பாய்ந்தது முதல் தரையை அடையும் வரை வேகத்தின் நிலைக்குத்துக் கூறு $v$ நேரம் $t$ உடன் மாறும் வரைபு.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

$$\therefore F = ma$$

F - விளையுள் விசை (N)

(c) போதிகைக்குண்டின் மீது பிசுக்குமை விசை $F = 6\pi\eta a v$

குண்டு சீரான வேகத்தை அடைந்திருப்பதால்,

$F = W - U$

தேவையான சமன்பாடுகள்

$mg - R = ma$

$R = R(v),\quad R(0) = 0$

$R(v_T) = mg \;\Rightarrow\; a = 0$

காரணம் / கணக்கீடு

அச்சுகள்: கிடை அச்சு நேரம் $t$, நிலைக்குத்து அச்சு வேகத்தின் நிலைக்குத்துக் கூறு $v$ (கீழ்நோக்கி நேர்).

வரைபின் சாய்வு = ஆர்முடுகல் $a = g - \dfrac{R}{m}$.

தொடக்க நிலை: $t = 0$ இல் $v = 0$, ஆகவே தடை $R = 0$, $a = g$ — வரைபு உற்பத்தியிலிருந்து மிகக் கூடிய சாய்வுடன் தொடங்குகிறது.

பிரிவுகள்: நடத்தை மாறும் இடங்கள் — வீழ்காவலி திறக்கப்படும் கணம், தரையை அடையும் கணம். மூன்று பகுதிகள்: திறக்க முன், திறந்த பின், தரையில்.

திறக்க முன்

வேகம் கூடத் தடை கூடுகிறது; $a = g - \dfrac{R}{m}$ குறைந்து செல்கிறது.

வேகம் கூடிக்கொண்டே, ஆனால் மெல்ல மெல்ல: கீழ்நோக்கி வளையும் ஏற்றம், பெரிய முடிவு வேகத்தை நோக்கி.

திறந்த பின்

தடை திடீரெனப் பெரிது: $R > mg$, $a$ மறை, தொடக்கத்தில் பெரியது — வேகம் விரைவாகக் குறைகிறது.

வேகம் குறையத் தடையும் குறைந்து வீழ்ச்சி மெதுவாகிறது: மேல்நோக்கி வளையும் இறக்கம், சிறிய புதிய முடிவு வேகம் வரை.

சிறிய முடிவு வேகம், பின் தரை

$R = mg$: $a = 0$ — கிடைக் கோடு; தரையை அடைந்ததும் வேகம் உடனே பூச்சியம் — நிலைக்குத்தான வீழ்ச்சி.

எல்லைப் பெறுமானங்கள்: தொடக்கம் $v = 0$; திறக்கும் கணத்தில் வேகம் உச்சம் (தொடர்ச்சியாக, தாவலின்றி); தரைக்குச் சற்று முன் சிறிய மாறா $v_2 > 0$; தரையில் $v = 0$.

சாய்வு, வளைவு, குறி: திறக்க முன் சாய்வு நேர், குறைந்து செல்கிறது (கீழ்நோக்கிய வளைவு).

திறந்தபின் சாய்வு மறை, பருமன் குறைந்து செல்கிறது (மேல்நோக்கிய வளைவு); முடிவு வேகத்தில் சாய்வு பூச்சியம்.

$v$ எப்போதும் நேர் (கீழ்நோக்கி).

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

இப்போது மட்டும் தெரிவுகளுடன் ஒப்பிட: கீழ்நோக்கி வளையும் ஏற்றம், மேல்நோக்கி வளையும் இறக்கம், சிறிய கிடைப் பகுதி, இறுதியில் நிலைக்குத்து வீழ்ச்சி — உரு (5).

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

சமச்சீர் வளைவு; முடிவு வேகம் இல்லை.

மாறா ஆர்முடுகல் போன்ற நேர்கோடுகள்.

ஏற்றம் மேல்நோக்கி வளைகிறது.

முடிவு

தடை வேகத்துடன் கூடுவதால் ஏற்றம் கீழ்நோக்கி வளைகிறது; திறந்ததும் தடை > நிறை, வேகம் சிறிய முடிவு வேகத்துக்குக் குறைகிறது; தரையில் பூச்சியம் — விடை (5).

வீழ்காவலி திறந்ததும் நபர் மேல்நோக்கிச் செல்கிறார் அல்லது நிற்கிறார் எனக் கருதல்.

திறந்தபின் வேகம் குறைகிறது, ஆனால் கீழ்நோக்கியே — தடை நிறைக்குச் சமமாகும் சிறிய முடிவு வேகத்தில் நிலைபெறுகிறது.