2021 A/L Physics Past Paper · Question 26 (Tamil Medium)

Answer: (5) (A), (B), (C) ஆகிய எல்லாம் உண்மையானவை.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: (A), (B), (C) ஆகிய கூற்றுகளில் எவை உண்மை.

அவை முடிவு வேகம் $v$ ஆனது $r$, $\rho$, $\eta$ ஆகியவற்றில் எப்படித் தங்கியுள்ளது என்பது பற்றியவை.

திட்டம்: $v$ ஐ $r$, $\rho$, $\eta$ இல் காண்க. பின்னர் ஒவ்வொரு கூற்றையும் சோதிக்க.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

கோளத்தின் மீது தொழிற்படும் விளையுள் விசை பூச்சியமாவதால் கோளம் சீரான வேகத்தைப் பெறும்.

இது ஸ்ரோக்கின் விதி (Stokes' law) எனப்படுகின்றது.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

விடைகள் (A), (B), (C) இன் சேர்மானங்கள்.

முடிவு வேகத்தில் நிறை பிசுக்குமை உராய்வு விசைக்குச் சமம்:

$$\tfrac{4}{3}\pi r^3 \rho g = 6\pi\eta r v$$

எனவே:

$$v = \dfrac{2 r^2 \rho g}{9\eta}$$

இம்முடிவில் ஒவ்வொரு கூற்றையும் சோதிப்போம்.

காரணம் / கணக்கீடு

அது $r^2$ இற்கு நேரடி விகிதசமமாகும்.

$r^2$ ஆனது $v$ ஐப் பெருக்குகிறது. மற்றவை மாறாதவை. எனவே $v \propto r^2$.

A

அது $\rho$ இற்கு நேரடி விகிதசமமாகும்.

$\rho$ ஆனது $v$ ஐ ஒருமுறை பெருக்குகிறது. எனவே $v \propto \rho$.

B

அது $\eta$ இற்கு நேர்மாறு விகிதசமமாகும்.

$\eta$ ஆனது $v$ ஐ வகுக்கிறது. எனவே $v \propto \dfrac{1}{\eta}$.

C

மூன்று கூற்றுகளும் $v = \dfrac{2 r^2 \rho g}{9\eta}$ இலிருந்து பெறப்படுகின்றன.

எனவே (A), (B), (C) மூன்றும் உண்மை.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

(B), (C) உம் உண்மை. எனவே (A) மாத்திரம் போதாது.

(A), (C) உம் உண்மை. எனவே (B) மாத்திரம் போதாது.

(C) உம் உண்மை, ஏனெனில் $\eta$ ஆனது $v$ ஐ வகுக்கிறது.

(A) உம் உண்மை, ஏனெனில் $v \propto r^2$.

முடிவு

$v = \dfrac{2 r^2 \rho g}{9\eta}$.

(A), (B), (C) மூன்றும் உண்மை. விடை (5).

முடிவு வேகத்தில் விசைகள் சமன். நிறை $=$ ஸ்ரோக்கின் விசை எனக் கொண்டு $v$ ஐக் காண்க. ஒவ்வொரு சார்பையும் அதிலிருந்து வாசிக்க.

எந்தக் குறியீடுகள் $v$ ஐப் பெருக்குகின்றன, எவை வகுக்கின்றன எனப் பாருங்கள்.

பரீட்சைக் குறிப்பு