2021 A/L Physics Past Paper · Question 34 (Tamil Medium)

Answer: (4) $500q$

வினா என்ன கேட்கிறது

காண வேண்டியது: ஏற்றத்தின் மீதான மொத்த விசை எவ்வளவு.

ஏற்றத்தின் மீது இரு விசைகள் தொழிற்படுகின்றன. ஒன்று மின் புலத்திலிருந்து. மற்றொன்று காந்தப் புலத்திலிருந்து.

திட்டம்: ஒவ்வொரு விசையையும் தனியாகக் காண்க. பின்னர் இரண்டையும் சேர்க்க.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

மேலும் $E$ செறிவுள்ள புள்ளி மீது வைக்கப்பட்ட "$q$" ஏற்றத்தின் மீது விசை $F = Eq$ ஆகும்.

காந்தப்புலமொன்றின் உள்ள அசையா ஏற்றமொன்றின் மீது விசையேனும் தொழிற்படுவதில்லை. எனினும், அது அசைகின்றதெனின் மின்னோட்டத்துக்குச் சமமானதாகையால், அதன் மீது விசை தொழிற்படும்.

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

மின் விசை

$F_E = 300q$, புலக் கோடுகளின் வழியே

மின் புலம் ஏற்றத்தைப் புலக் கோடுகளின் வழியே தள்ளும்.

$$F_E = qE$$

சொற்களில்: பெரிய ஏற்றம் அல்லது வலிய புலம் பெரிய விசையைத் தரும்.

$F_E = q \times 300 = 300q$.

காந்த விசை

$F_B = 400q$, புலக் கோடுகளுக்குச் செங்குத்தாக

அசையும் ஏற்றத்தின் மீது காந்த விசை தொழிற்படும்.

$$F_B = qvB\sin\theta$$

சொற்களில்: வேகமான ஏற்றம், வலிய புலம் அல்லது பெரிய ஏற்றம் பெரிய விசையைத் தரும்.

ஏற்றம் புலத்துக்கு $90^\circ$ இல் அசைகிறது. எனவே $\sin 90^\circ = 1$.

$F_B = q \times 400 \times 1 \times 1 = 400q$.

பிரதேசம் முழுவதும் புலக் கோடுகள் ஒரே மாதிரி உள்ளன. எனவே ஏற்றம் கோடுகளின் எங்கே உள்ளது என்பது முக்கியமில்லை.

இடத்தை விட்டுவிட்டு, ஒவ்வொரு விசைக்கும் ஒரு பெறுமானத்தை எடுக்கலாம்.

ஒவ்வொரு விசையும் எந்தத் திசையில் செல்கிறது?

மின் விசை புலக் கோடுகளின் வழியே செல்கிறது.

காந்த விசை எப்போதும் காந்தப் புலக் கோடுகளுக்குச் செங்குத்தாக இருக்கும். மின் புலக் கோடுகளும் காந்தப் புலக் கோடுகளின் அதே திசையில் உள்ளன.

எனவே காந்த விசை மின் விசைக்கும் செங்குத்தாக உள்ளது.

காரணம் / கணக்கீடு

செங்குத்தான இரு விசைகள் $300q$ உம் $400q$ உம். மொத்தம் எவ்வளவு?

ஒரு நடையை நினைத்துப் பாருங்கள். 3 அடி கிழக்கே செல்லுங்கள். பின்னர் 4 அடி வடக்கே செல்லுங்கள். தொடக்கத்திலிருந்து எவ்வளவு தூரம்? 5 அடி, ஒரு சாய்வான கோட்டில்.

வர்க்கங்கள் கூடும்: $3^2 + 4^2 = 5^2$.

இரு விசைகளும் அதேதான், 100 மடங்கு பெரியவை.

$250000$

$300^2 + 400^2$

$500$

$\sqrt{250000}$

மொத்த விசை $500q$.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

பெறுமானம் $500q$ என்பது விடை (4).

விடை (5) இரு விசைகளையும் நேர்கோட்டில் கூட்டுகிறது. விடை (2) ஒன்றை மற்றதிலிருந்து கழிக்கிறது. விடைகள் (1), (3) ஒரு விசையை விட்டுவிடுகின்றன.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இரு விசைகளும் உள்ளன. அவை செங்குத்தாக உள்ளன. அவை இல்லாமல் போவதில்லை.

செங்குத்தான விசைகள் ஒன்றையொன்று கழிப்பதில்லை.

அசையும் ஏற்றம் மின் விசையுடன் காந்த விசையையும் பெறுகிறது.

விசைகள் செங்குத்தானவை. எனவே அவை நேர்கோட்டில் கூடுவதில்லை.

சரிபார்ப்பு

பொருத்தமானதா?

மொத்தம் $500q$ ஆனது ஒவ்வொரு விசையிலும் ($300q$, $400q$) பெரியது. நேரடிக் கூட்டுத்தொகை $700q$ ஐ விடச் சிறியது.

செங்குத்தான இரு விசைகளுக்கு இது எப்போதும் அவ்வாறே.

$sqrt(a * a + b * b)$

முடிவு

$F = \sqrt{F_E^2 + F_B^2} = 500q$

மின் விசை $300q$, காந்த விசை $400q$. அவை செங்குத்தானவை.

மொத்தம் $\sqrt{300^2 + 400^2}\,q = 500q$. விடை (4).

ஒவ்வொரு விசையையும் தனியாகக் காண்க. அது எந்தத் திசையில் என்றும் கூறுக.

இரு விசைகள் செங்குத்தாக இருந்தால் 3, 4, 5 நடையைப் பயன்படுத்துக. அவற்றை நேர்கோட்டில் கூட்டவோ கழிக்கவோ வேண்டாம்.

பரீட்சைக் குறிப்பு