2021 A/L Physics Past Paper · Question 50 (Tamil Medium)

Answer: (5) வரைபு (5)

வினா என்ன கேட்கிறது

காண வேண்டியது: முக்கோணம் புலத்தினூடு வலப்புறம் செல்லும்போது தூண்டப்படும் ஓட்டம் $I$ நேரம் $t$ உடன் மாறும் வரைபு.

புலம் தாளினுள் செல்கிறது. தடம் நுனி முதலில் உள்ளே செல்கிறது. பின்னர் புலத்தின் மறுபக்கம் வழியாகவும் நுனி முதலில் வெளியேறுகிறது.

திட்டம்: தடத்தை மூன்று பகுதிகளாகப் பின்தொடர்க. உள்ளே செல்லல், உள்ளே இருத்தல், வெளியே வரல்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

கடத்திச் சுருளொன்றுடன் தொடர்புடைய பாயப் பிணைப்புக்களின் எண்ணிக்கையை மாற்றும் வீதம் அல்லது கடத்தியொன்றுக்குக் குறுக்காகப் பாயம் வெட்டப்படும் வீதத்துக்கு நேர்விகிதசமமான மின்னியக்க விசையொன்று அதற்குக் குறுக்காகத் தூண்டப்படும்.

மின்காந்தத் தூண்டலுக்குக் காரணமாகிய மாற்றத்தக்கு எதிராகக் கூடிய ஒரு திசையில் ஓட்டம் பாயும் வகையிலான திசையில் மின்னியக்க விசை தூண்டப்படும்.

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

உருவை வாசிக்க. தடம் ஒரு சமபக்க முக்கோணம். அதன் நுனி முன்னால் உள்ளது. புலம் அதற்கு முன்னால் உள்ள குறுக்குகளின் தொகுதி.

தடத்தினூடு செல்லும் புலக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை மாறும்போது மட்டுமே ஓட்டம் பாயும். இதுவே பரடே விதி.

புலத்தின் விளிம்பைக் குறுக்காக வெட்டும் நகரும் விளிம்பு ஒரு தூண்டப்பட்ட அழுத்தத்தை உண்டாக்கும்:

$$E = Blv$$

சொற்களில்: நீளமான வெட்டும் விளிம்பு, வலிய புலம் அல்லது வேகமான தடம் பெரிய அழுத்தத்தைத் தரும். இங்கே $l$ என்பது புலத்தின் எல்லையைக் குறுக்காக வெட்டும் விளிம்பின் நீளம்.

காரணம் / கணக்கீடு

பகுதி 1, உள்ளே செல்லல். முக்கோண வடிவ வலையை நுனி முதலாக மழையினுள் தள்ளுவதை நினைத்துப் பாருங்கள். முதலில் நுனி மட்டுமே நனைகிறது. பின்னர் வலையின் அதிக பகுதி நனைகிறது.

புலத்தின் விளிம்பைக் கடக்கும் தடத்தின் நீளம் பூச்சியத்திலிருந்து முழுப் பக்கம் வரை சீராக அதிகரிக்கிறது. எனவே $E = Blv$ சீராக அதிகரிக்கிறது. ஓட்டம் ஒரு சாய்வான கோட்டில் உயர்கிறது.

தாளினுள் செல்லும் பாயம் அதிகரிக்கிறது. ஓட்டம் அதை எதிர்ப்பதால் இடஞ்சுழியாகச் செல்கிறது. இதை நேர் என்போம்.

தடம் முழுவதும் உள்ளே சென்றவுடனே வெட்டும் நீளம் திடீரெனக் குறைகிறது. எனவே ஓட்டம் ஒரே தாவலில் பூச்சியமாகிறது.

பகுதி 2, புலத்தினுள். தடம் முழுவதும் புலத்தினுள் உள்ளது. பாயம் மாறுவதில்லை. எனவே ஓட்டம் இல்லை. வரைபு பூச்சியத்தின் வழியே செல்கிறது.

பகுதி 3, வெளியே வரல். நுனி முதலில் வெளியேறுகிறது. மீண்டும் வெட்டும் நீளம் பூச்சியத்திலிருந்து முழுப் பக்கம் வரை சீராக அதிகரிக்கிறது. எனவே ஓட்டம் மீண்டும் ஒரு சாய்வான கோட்டில் உயர்கிறது.

ஆனால் இப்போது பாயம் குறைகிறது. ஓட்டம் அதை எதிர்ப்பதால் வலஞ்சுழியாகச் செல்கிறது. அது எதிர் ஆகும்.

தடம் முழுவதும் வெளியேறியவுடன் ஓட்டம் ஒரே தாவலில் பூச்சியமாகிறது.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

வரைபு இவ்வாறு இருக்க வேண்டும்: உச்சி வரை உயரும் கோடு, பின்னர் பூச்சியத்துக்கு வீழ்ச்சி, பூச்சியத்தில் தட்டையான பகுதி, பின்னர் எதிர் உச்சி வரை இறங்கும் கோடு, பின்னர் மீண்டும் பூச்சியம்.

வரைபு (5) மட்டுமே இவ்வாறு உள்ளது. அது விடை (5).

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

தடம் முழுவதும் உள்ளே இருக்கும்போது நிலையான ஓட்டம் இல்லை. வெளியேறும்போது ஓட்டம் எதிர்த்திசைக்குத் திரும்ப வேண்டும்.

ஓட்டம் தட்டையான படிகளில் அல்ல, ஒரு சாய்வான கோட்டில் அதிகரிக்கிறது. தடம் முழுவதும் உள்ளே இருக்கும்போது அது பூச்சியம்.

வெளியேறும்போது பாயம் குறைகிறது. எனவே ஓட்டம் எதிர்த்திசைக்குத் திரும்பும். இரு கோடுகளும் நேராக இருக்க முடியாது.

தட்டையான தொகுதிகள் சதுரத் தடத்துக்குரியவை. முக்கோணம் நுனி முதலில் வருவதால் ஓட்டம் சாய்வான கோட்டில் உயரும்.

சரிபார்ப்பு

பொருத்தமானதா?

ஒரே முக்கோணம் உள்ளே செல்கிறது, வெளியே வருகிறது. எனவே உள்ளே செல்லும் உயரும் கோடும் வெளியே வரும் உயரும் கோடும் ஒரே அளவு. ஒன்று பூச்சியத்துக்கு மேலே, மற்றொன்று கீழே. வரைபு (5) சரியாக இதைக் காட்டுகிறது.

$2 * v * t * k$

முடிவு

உள்ளே செல்லும்போது ஓட்டம் சாய்வான கோட்டில் உயர்ந்து பூச்சியத்துக்குத் தாவுகிறது. உள்ளே இருக்கும்போது அது பூச்சியம். வெளியே வரும்போது எதிர்த்திசையில் சாய்வான கோட்டில் உயர்ந்து பூச்சியத்துக்குத் தாவுகிறது.

இது வரைபு (5). விடை (5).

மூன்று கேள்விகள் கேளுங்கள். பாயம் மாறுகிறதா? எவ்வளவு வேகமாக? எந்தத் திசையில்?

வரைபில் தட்டையான பகுதி என்பது நிலையான ஓட்டம். நுனி முதலில் உள்ளே செல்லும் முக்கோணத்துக்கு ஓட்டம் சாய்வான கோட்டில் உயரும்.

பரீட்சைக் குறிப்பு