2021 A/L Physics Past Paper · Question 39 (Tamil Medium)

Answer: (2) $f_0 < f < 1.1 f_0$

வினா என்ன கேட்கிறது

காண வேண்டியது: $f$ இற்கும் $f_0$ இற்கும் இடையிலான தொடர்பு.

நோக்குநர் $O$ புள்ளிக்கோட்டின் வழியே $0.1u$ கதியுடன் செல்கிறார். ஒலி முதல் $S$ ஓய்வில் உள்ளது. அது அக்கோட்டுக்குக் கீழே உள்ளது.

$O$ ஆனது $S$ ஐ நோக்கிச் செல்கிறார்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

அவதானி $u_0$ என்ற வேகத்துடன் ஒலிமுதலை அணுகுகின்றது.

ஆனால் அவதானி ஒலிமுதலை நோக்கி $u_0$ உடன் இயங்குவதால், அவதானி சார்பாக ஒலியின் வேகம் $v + u_0$ ஆகமாற்றமடையும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$f = \dfrac{u + u_o}{u} f_0$

$u_o = 0.1u\cos\theta$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

விடைகள் $f$ என்னவென்று கூறுகின்றன: $1.1 f_0$ இற்குச் சமம், $f_0$ இற்கும் $1.1 f_0$ இற்கும் இடையில், அல்லது $f_0$ இலும் குறைவு.

முதலில் தெரிந்ததை எழுதுக. ஒலி முதல் ஓய்வில் உள்ளது. எனவே அலைநீளம் மாறாது. $O$ சார்பாக ஒலியின் வேகம் மட்டுமே மாறும்.

$O$ சார்பாக ஒலியின் வேகம் என்பது $u$ உடன், $O$ இன் கதியில் $S$ ஐ நோக்கிய பகுதியைக் கூட்டியது.

காரணம் / கணக்கீடு

விடைகளைச் சோதிக்க.

$O$ ஆனது $S$ ஐ நோக்கிச் செல்கிறது. எனவே $u_o$ நேர். எனவே $f$ ஆனது $f_0$ இலும் அதிகம். இது (4), (5) ஐ நீக்கும்.

$S$ ஆனது புள்ளிக்கோட்டில் இல்லை. எனவே $\theta$ என்பது $0^\circ$ அல்ல. $\cos\theta$ ஆனது $1$ இலும் குறைவு. எனவே $u_o$ ஆனது $0.1u$ இலும் குறைவு. இது (1), (3) ஐ நீக்கும்.

$S$ ஆனது $O$ இற்கு முன்னால் உள்ளது. எனவே $\theta$ ஆனது $90^\circ$ இலும் குறைவு. $\cos\theta$ ஆனது $0$ இலும் அதிகம்.

$f = \dfrac{u + 0.1u\cos\theta}{u} f_0$

$f = (1 + 0.1\cos\theta) f_0$

$f_0 < f < 1.1 f_0$

$f = 1.1 f_0$ ஆவதற்கு $\cos\theta = 1$ வேண்டும். அது நேரடிப் பாதை.

$\le$ குறி $1.1 f_0$ ஐ அனுமதிக்கிறது. அதற்கு நேரடிப் பாதை வேண்டும்.

$O$ ஆனது $S$ ஐ நோக்கிச் செல்லும்போது $f$ ஆனது $f_0$ இலும் அதிகம்.

சரிபார்ப்பு

$a + b * c$

இரு எல்லைகளும் பொருத்தமானவையா?

$S$ நேராக முன்னால் இருந்தால் $\theta = 0^\circ$, $f = 1.1 f_0$.

$S$ சரியாகப் பக்கத்தில் இருந்தால் $\theta = 90^\circ$, $f = f_0$. $O$ வருவதுமில்லை போவதுமில்லை.

எமது $S$ இவ்விரு நிலைகளுக்கு இடையே உள்ளது. எனவே $f$ ஆனது $f_0$ இற்கும் $1.1 f_0$ இற்கும் இடையே உள்ளது.

முடிவு

$f = (1 + 0.1\cos\theta) f_0$ ஆகும், $0 < \cos\theta < 1$.

$f_0 < f < 1.1 f_0$. விடை (2).

நோக்குநரின் கதியில் முதலை நோக்கிய கோட்டின் வழியே உள்ள பகுதி மட்டுமே மீடிறனை மாற்றும்.

பாதை நேராக முதலை நோக்கியதா, பக்கத்தில் உள்ளதா அல்லது இடையில் உள்ளதா எனக் கேட்க. அப்போது மீடிறன் உச்சத்தில், $f_0$ இல் அல்லது இடையில் இருக்கும்.

பரீட்சைக் குறிப்பு