2022 A/L Physics Past Paper · Question 10 (Tamil Medium)

Answer: (3) (C) மாத்திரம் உண்மையானது.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: கம்பியின் யங்கின் மட்டு எவற்றைச் சார்ந்துள்ளது என்பது பற்றிய (A), (B), (C) கூற்றுகளில் எவை உண்மை.

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$Y$ ($\text{N m}^{-2}$): யங்கின் மட்டு.

$F$ ($\text{N}$): கம்பியில் தொழிற்படும் இழுவை விசை.

$A$ ($\text{m}^2$): கம்பியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு.

$e$ ($\text{m}$): கம்பியின் நீட்சி.

$l$ ($\text{m}$): கம்பியின் ஆரம்பநீளம் (கேள்வியில் தொடக்க நீளம்).

தொடர்புடைய கோட்பாடு

மீளியல் எல்லையினுள், இழுகைத்தகைப்புக்கும், இழுவை விகாரத்துக்கும் இடையிலான விகிதம் கம்பி ஆக்கப்பட்டுள்ள பதார்த்தத்தின் யங்கின் மட்டு என வரையறுக்கப்படுகிறது.

யங்கின் மட்டுப் பெறுமானமானது, மாதிரிப் பொருளின் பரிமாணத்தில் மாத்திரமன்றி திரவியத்தின் தன்மையிலேயே தங்கியுள்ளது.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

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

ஒவ்வொரு கூற்றையும் தனித்தனியாகச் சோதிப்போம்.

உதாரணமாக, நீளமான மெல்லிய இறப்பர் வளையத்தையும் குறுகிய தடித்த இறப்பர் வளையத்தையும் பாருங்கள்.

நீளமான மெல்லியது அதிகமாக நீளும். குறுகிய தடித்தது கொஞ்சமே நீளும்.

ஆனால் இரண்டும் ஒரே இறப்பரால் ஆனவை. உருக்குக் கம்பி இன்னொரு வகைத் திரவியம்.

எனவே கம்பி எவ்வளவு நீளும் என்பது அதன் நீளத்தையும் தடிப்பையும் சார்ந்தது. திரவியம் எவ்வளவு விறைப்பானது என்பது அவற்றைச் சார்ந்ததல்ல.

$$Y = \dfrac{F/A}{e/l}$$

சொற்களில்: யங்கின் மட்டு என்பது இழுவைத் தகைப்பை இழுவை விகாரத்தால் வகுப்பது.

நீளமான கம்பியில் $e$ உம் $l$ உம் ஒன்றாகக் கூடும். எனவே $\dfrac{e}{l}$ மாறாது. தடித்த கம்பிக்குப் பெரிய $F$ வேண்டும். $F$ உம் $A$ உம் ஒன்றாகக் கூடும். எனவே $\dfrac{F}{A}$ மாறாது.

காரணம் / கணக்கீடு

கம்பியின் தொடக்க நீளத்தைச் சார்ந்திருக்கின்றது.

கம்பியை இருமடங்கு நீளமாக்குங்கள். அதே இழுவைக்கு நீட்சி $e$ உம் இருமடங்காகும். எனவே $\dfrac{e}{l}$ மாறாது. எனவே $Y$ மாறாது.

A

கம்பியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவைச் சார்ந்திருக்கின்றது.

கம்பியை இருமடங்கு தடிப்பாக்குங்கள். அதே தகைப்புக்கு விசை $F$ உம் இருமடங்காகும். எனவே $\dfrac{F}{A}$ மாறாது. எனவே $Y$ மாறாது.

B

கம்பியின் திரவியத்தின் இயல்பைச் சார்ந்திருக்கின்றது.

உருக்கு, செப்பு, பித்தளை ஆகியவை ஒரே அளவுள்ள கம்பிகளுக்கும் வேறுபட்ட $Y$ பெறுமானங்களைத் தருகின்றன. $Y$ திரவியத்தின் இயல்பைச் சார்ந்தது.

C

கூற்று (A) தவறு. ஏனெனில் நீளம் விகாரத்தில் வகுக்கப்படுகிறது.

கூற்று (B) தவறு. ஏனெனில் பரப்பளவு தகைப்பில் வகுக்கப்படுகிறது.

கூற்று (C) உண்மை.

எனவே (C) மாத்திரம் உண்மை.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

கூற்று (A) தவறு. நீளம் வகுக்கப்படுகிறது. கூற்று (C) உண்மை.

கூற்று (B) தவறு. பரப்பளவு வகுக்கப்படுகிறது. கூற்று (C) உண்மை.

கூற்று (A) தவறு. நீளம் மாதிரியின் பரிமாணம். அது திரவியத்தின் இயல்பல்ல.

கூற்றுகள் (A), (B) தவறு. நீளமும் பரப்பளவும் மாதிரியின் பரிமாணங்கள்.

முடிவு

கூற்று (C) மாத்திரம் உண்மை. (A), (B) தவறு.

விடை (3).

கம்பி எவ்வளவு நீளும் என்பது அதன் நீளம், தடிப்பு, திரவியம் ஆகியவற்றைச் சார்ந்தது. யங்கின் மட்டு திரவியத்தை மாத்திரம் சார்ந்தது.

$Y = \dfrac{F l}{A e}$ இல் நீளமும் பரப்பளவும் உள்ளன. ஆனால் அவை நீங்கிவிடுகின்றன.

பரீட்சைக் குறிப்பு