2023 A/L Physics Past Paper · Question 42 (Tamil Medium)

Answer: (4) $\dfrac{4}{7}h$

வினா என்ன கேட்கிறது

நமக்கு வேண்டியது: கொள்கலம் அரைவாசி நிரம்பியதாகத் தோன்றும்போது நீரின் உயரம் $y$.

ஒவ்வொரு எழுத்தும் எதைக் குறிக்கும்:

$h$ ($\text{m}$): கொள்கலத்தின் உயரம்.

$y$ ($\text{m}$): அதிலுள்ள நீரின் உயரம்.

$n$: நீரின் முறிவுச்சுட்டி, $\dfrac{4}{3}$.

$d$ ($\text{m}$): மேலேயிருந்து பார்க்கும்போது நீரின் தோற்ற ஆழம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

$${_a n_g} = \frac{OP}{IP} = \frac{\text{உண்மை ஆழம் (Real Depth)}}{\text{தோற்ற ஆழம் (Apparent Depth)}}$$

மேற்கோள் கூறுவது: நேராகக் கீழே பார்க்கும் கண்ணுக்கு முறிவுச்சுட்டி என்பது உண்மை ஆழத்தை தோற்ற ஆழத்தால் வகுத்த பெறுமானம். எனவே முறிவுச்சுட்டி $n$ ஐயும் உண்மை ஆழம் $y$ ஐயும் உடைய நீர் $n$ மடங்கு ஆழம் குறைவாகத் தோன்றும்: அதன் தோற்ற ஆழம் $\dfrac{y}{n}$.

உதாரணமாக 2 m ஆழமான நீச்சல் தடாகத்தை நேராகக் கீழே பார்க்கும்போது அது ஏறத்தாழ 1.5 m ஆழமாகத் தோன்றும்.

அடிப்பகுதி அண்மையில் தோன்றும். ஆனால் நீரின் மேற்பரப்பு இருக்கும் இடத்திலேயே இருக்கும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$d = \dfrac{y}{n} = \dfrac{3y}{4}$

$h - y$

$\dfrac{3y}{4} = h - y$

$y = \dfrac{4}{7}h$

காரணம் / கணக்கீடு

மேலேயிருந்து கண் காண்பது:

நீரின் மேற்பரப்பு அடியிலிருந்து $y$ உயரத்தில் உள்ளது. எனவே அதற்கு மேலுள்ள வளியின் ஆழம் $h - y$. கண் இந்த வளியை அது உள்ள இடத்திலேயே காண்கிறது.

கீழே உள்ள நீர் முறிவுச்சுட்டியால் ஆழம் குறைவாகத் தோன்றும். அதன் தோற்ற ஆழம் $\dfrac{y}{n} = \dfrac{3y}{4}$.

$\dfrac{3y}{4}$

$d = \dfrac{y}{n} = y \times \dfrac{3}{4}$

$h - y$

கொள்கலம் அரைவாசி நிரம்பியதாகத் தோன்றுகிறது:

மேலே வளியும் கீழே நீருமாகக் கொள்கலம் மொத்தத்தில் $h - y + \dfrac{3y}{4}$ ஆழமாகத் தோன்றும். அரைவாசி நிரம்பியது என்றால் நீர் அதில் அரைவாசியை எடுக்கும். எனவே நீர் வளியின் ஆழத்திற்குச் சமமாகத் தோன்றும்.

இது $\dfrac{3y}{4} = h - y$ ஐத் தருகிறது. $y$ உறுப்புகளைச் சேருங்கள்: $\dfrac{7y}{4} = h$.

$\dfrac{7y}{4} = h$

$\dfrac{3y}{4} = h - y$

$\dfrac{4}{7}h$

$y = \dfrac{4h}{7}$

$4$

$y = \dfrac{4}{7} \times 7$

$3$

$\dfrac{3}{4} \times 4$

$h - y = 7 - 4$

$(h - y) / (3 * y / 4)$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

இனி $\dfrac{4}{7}h$ ஐ ஐந்து தெரிவுகளுடன் ஒப்பிடுக.

தெரிவு (4) $\dfrac{4}{7}h$. அது பொருந்துகிறது.

தெரிவு (3), $\dfrac{h}{2}$, ஒளி முறியாவிட்டால் வரும் விடை. மற்றவை $\dfrac{h}{4}$, $\dfrac{h}{3}$, $\dfrac{3h}{4}$ ஆகியவை வளியையும் தோற்ற நீரையும் சமமாக்குவதில்லை.

சரிபார்ப்பு

அலகுகளைச் சரிபாருங்கள். $y$ உம் $h$ உம் நீளங்கள். $\dfrac{4}{7}$ ஒரு தூய எண். எனவே $y = \dfrac{4}{7}h$ ஒரு நீளம். அவ்வாறே இருக்க வேண்டும்.

முறிவுச்சுட்டி $n$ உம் தூய எண். எனவே $\dfrac{y}{n}$ உம் நீளம்.

இது பொருத்தமாக உள்ளதா?

$n = 1$ ஆக இருந்தால் நீர் ஒளியை முறிக்காது. அப்போது $y = h - y$. $y = \dfrac{h}{2}$, சாதாரண அரைவாசி. சூத்திரம் $\dfrac{y}{n} = h - y$ இதைத் தருகிறது.

$n = \dfrac{4}{3}$ இல் நீர் ஆழம் குறைவாகத் தோன்றும். எனவே அரைவாசி நிரம்பியதாகத் தோன்ற அதிக நீர் வேண்டும்: $y = \dfrac{4}{7}h$, அது அரைவாசியை விடச் சற்று அதிகம்.

முடிவு

$y = \dfrac{4}{7}h$

நீரின் உயரம் $y = \dfrac{4}{7}h$ ஆக இருக்கும்போது கொள்கலம் அரைவாசி நிரம்பியதாகத் தோன்றும்.

விடை (4).

மேற்கோள் உண்மை ஆழத்தையும் தோற்ற ஆழத்தையும் தருகிறது. நீர் அதற்கு மேலுள்ள வளியின் ஆழத்திற்குச் சமமாகத் தோன்றும்போது கொள்கலம் அரைவாசி நிரம்பியதாகத் தோன்றும் என்ற படி கேள்வியை நாம் புரிந்துகொண்ட விதம்.

ஆசிரியர் குறிப்பு

மேலேயிருந்து பாருங்கள்: வளி இருக்கும் இடத்திலேயே இருக்கும். நீர் முறிவுச்சுட்டியால் ஆழம் குறைவாகத் தோன்றும். அரைவாசி நிரம்பிய தோற்றத்திற்கு இரு ஆழங்களையும் சமமாக்குங்கள்.

பரீட்சைக் குறிப்பு