2023 A/L Physics Past Paper · Question 15 (Tamil Medium)

Answer: (3) $15\ \text{cm}$

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

குவிவு வில்லையின் குவியத்தூரம் $f_A = 20\ \text{cm}$.

குழிவு வில்லையின் குவியத்தூரம் $f_B = 5\ \text{cm}$.

குவிவு வில்லைக்குள் ஒரு சமாந்தரக் கற்றை செல்கிறது, குழிவு வில்லையிலிருந்து ஒரு சமாந்தரக் கற்றை வெளிவருகிறது.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: இரு வில்லைகளுக்கிடையே உள்ள தூரம் $d$.

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$f_A$ ($\text{cm}$): குவிவு வில்லையின் குவியத்தூரம்.

$f_B$ ($\text{cm}$): குழிவு வில்லையின் குவியத்தூரம்.

$v_1$ ($\text{cm}$): குவிவு வில்லையிலிருந்து முதல் விம்பத்துக்கு உள்ள தூரம்.

$x$ ($\text{cm}$): குழிவு வில்லைக்குப் பின்னால் அந்த முதல் விம்பத்துக்கு உள்ள தூரம்.

$d$ ($\text{cm}$): இரு வில்லைகளுக்கிடையே உள்ள தூரம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

பொருளியானது தொலைவிலுள்ள பொருளின் உண்மையான தலைகீழ் உருப்பெருத்த விம்பத்தை அதன் இரண்டாம் தலைமைக்குவியத்தில் ($F_A$) கொடுக்கும்.

வில்லையின் ஒளியியல் மையத்திலிருந்து தலைமைக்குவியங்களுக்குரிய தூரம் குவியத்தூரம் ($f$) எனப்படும். எந்த ஒரு மெல்லிய வில்லைக்கும் இருமருங்கிலுமுள்ள இரண்டு குவியத்தூரங்களும் சமனாகும் ($f_1 = f_2 = f$).

($F_1$ ஐ நோக்கி வரும் கதிர்கள் வில்லையில் முறிவடைந்த பின் முதலச்சுக்குச் சமாந்தரமாகச் செல்லுதல்)

பொருளியினால் உண்டாக்கப்பட்ட விம்பம் $I$ பார்வைத்துண்டின் தலைமைக் குவியத்துடன் பொருந்தும் நிலையிலேயே இது நடைபெறும் ($F_A, F_B$ ஒன்றிக்கும்).

முதல் மேற்கோள் ஒரு வில்லை தொலைவிலுள்ள பொருளின் விம்பத்தை அதன் தலைமைக்குவியத்தில் தருகிறது என்று சொல்கிறது. சமாந்தரக் கற்றை தொலைவிலுள்ள பொருளிலிருந்து வரும் ஒளி போன்றது.

மூன்றாம் மேற்கோள் சொல்வது: குழிவு வில்லையின் தலைமைக்குவியத்தை நோக்கி வரும் கதிர்கள் முறிவடைந்த பின் சமாந்தரமாகச் செல்லும்.

கடைசி மேற்கோள் கற்றை எப்போது சமாந்தரமாக வெளிவரும் என்று காட்டுகிறது. முதல் வில்லையின் விம்பம் இரண்டாம் வில்லையின் தலைமைக்குவியத்தில் இருக்கும்போது அது நடக்கும்.

குழிவு வில்லையின் அந்தத் தலைமைக்குவியம் வில்லைக்குப் பின்னால் உள்ளது.

உதாரணமாக, ஒரு விளையாட்டரங்கின் வாயிலில் நிற்கும் வழிகாட்டிகளைக் கருதுங்கள். முதல் வழிகாட்டி கூட்டத்தை முன்னாலுள்ள ஒரு விளக்குக் கம்பத்தை நோக்கிச் சேர்க்கிறார். இரண்டாம் வழிகாட்டி கம்பத்துக்குச் சற்று முன்னால் நின்று கூட்டத்தை நேர்வரிசைகளாக மாற்றுகிறார்.

இரண்டாம் வழிகாட்டி கம்பத்திலிருந்து சரியான தூரத்தில் நிற்க வேண்டும். அப்போதுதான் கூட்டம் நேர்வரிசைகளாக வெளிவரும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$v_1 = f_A$

$x = f_B$

$v_1 = d + x$

$d = v_1 - x$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

எல்லா நீளங்களும் $\text{cm}$ இல் உள்ளன, எனவே அவற்றை அப்படியே பயன்படுத்தலாம்.

$20$

$v_1 = f_A$

$5$

$x = f_B$

$15$

$d = v_1 - x = 20 - 5$

காரணம் / கணக்கீடு

முதல் விம்பம் குவிவு வில்லையிலிருந்து $20\ \text{cm}$ தூரத்தில் உள்ளது.

அது குழிவு வில்லைக்கு $5\ \text{cm}$ பின்னால் இருக்க வேண்டும். எனவே குழிவு வில்லை குவிவு வில்லையிலிருந்து $20 - 5 = 15\ \text{cm}$ தூரத்தில் நிற்க வேண்டும். அது தெரிவு (3).

சரிபார்ப்பு

$fa - fb$

அலகு: $\text{cm}$ இலிருந்து $\text{cm}$ ஐக் கழித்தால் $\text{cm}$. அது தூரம், இருக்க வேண்டியபடியே.

இது பொருந்துகிறதா?

விடையைத் திருப்பிப் பிரதியிடுங்கள்: $d = 15\ \text{cm}$ ஆனால் முதல் விம்பம் குழிவு வில்லைக்கு $20 - 15 = 5\ \text{cm}$ பின்னால் உள்ளது. அது அதன் குவியத்தூரம், எனவே கற்றை சமாந்தரமாக வெளியேறும்.

தூரம் $d$ ஆனது $20\ \text{cm}$ ஐ விடக் குறைவு, எனவே குழிவு வில்லை கற்றை சேரவிருக்கும் புள்ளிக்கு முன்னால் நிற்கிறது. அதுவே தேவை.

முடிவு

$d = 15\ \text{cm}$

தூரம் $d = f_A - f_B = 20 - 5 = 15\ \text{cm}$.

விடை (3).

கற்றையைப் பின்தொடருங்கள். முதல் வில்லை தன் குவியத்தில் விம்பத்தை உண்டாக்கும். சமாந்தரக் கற்றை வெளிவர, அந்த விம்பம் குழிவு வில்லையின் குவியத்தில், அதற்குப் பின்னால் இருக்க வேண்டும்.

பின்னர் $d$ என்பது முதல் குவியத்தூரத்திலிருந்து இரண்டாவதைக் கழித்தது. திருப்பிப் பிரதியிட்டுச் சரிபாருங்கள்: முதல் விம்பம் குழிவு வில்லைக்கு அதன் குவியத்தூரம் பின்னால் இருக்க வேண்டும்.

பரீட்சைக் குறிப்பு