2024 A/L Physics Past Paper · Question 08 (Tamil Medium)

Answer: (2) $16\ \text{N m}$

தரப்பட்ட தகவல்கள்

நமக்குத் தெரிந்தவை:

தட்டின் சடத்துவத் திருப்பம் $I = 8\ \text{kg m}^2$.

கோணக் கதி $40\ \text{rad s}^{-1}$ இலிருந்து $20\ \text{rad s}^{-1}$ இற்குக் குறைகிறது.

இதற்கு மாறா முறுக்கத்தின் கீழ் $10\ \text{s}$ எடுக்கிறது.

வினா என்ன கேட்கிறது

நமக்கு வேண்டியது: முறுக்கத்தின் பருமன் $\tau$.

ஒவ்வொரு எழுத்தும் எதைக் குறிக்கும்:

$I$ ($\text{kg m}^2$): தட்டின் சடத்துவத் திருப்பம்.

$\omega_1$, $\omega_2$ ($\text{rad s}^{-1}$): தொடக்கத்திலும் முடிவிலும் கோணவேகம்.

$\alpha$ ($\text{rad s}^{-2}$): கோண ஆர்முடுகல்.

$\tau$ ($\text{N m}$): முறுக்கம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

ஏதாவது ஒரு கணத்தில் இயங்கும் பொருளின் கோணவேக மாற்றவீதம் அக்கணத்தில் அப்பொருளின் கோணஆர்முடுகல் எனப்படும்.

அத்துடன் $L = I\omega$ என்னும் தொடர்பில் இருந்து $$\frac{\Delta L}{\Delta t} = \frac{\Delta I\omega}{\Delta t}$$ > I நேரத்துடன் மாறுவதில்லை. $$\therefore \tau = I\left(\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\right)$$ $$\tau = I\alpha \quad \ldots(2)$$

முதல் மேற்கோள் கோண ஆர்முடுகல் கோணவேக மாற்றவீதம் எனக் கூறுகிறது, $\alpha = \dfrac{\Delta\omega}{\Delta t}$. இரண்டாவது மேற்கோள் நியூட்டனின் இரண்டாம் விதியின் சுழற்சி வடிவத்தைத் தருகிறது, $\tau = I\alpha$.

உதாரணமாக குயவனின் சக்கரம் வேகமாகச் சுழல்கிறது. குயவன் அதன் விளிம்பில் கையை அழுத்துகிறான். அது சீராக மெதுவாகிறது.

பாரமான சக்கரத்துக்கோ, விரைவாக மெதுவாக்கவோ கடுமையான அழுத்தம் தேவை.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$\alpha = \dfrac{\omega_2 - \omega_1}{t}$

$\tau = I\alpha$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

$-2$

$\alpha = \dfrac{20 - 40}{10}$

$2$

$|\alpha|$

$16$

$\tau = 8 \times 2$

காரணம் / கணக்கீடு

$I * (w1 - w2) / t$

இனி ஐந்து தெரிவுகளுடன் ஒப்பிடுக.

தெரிவு (2) $16\ \text{N m}$. அது பொருந்துகிறது.

மற்றவை $10\ \text{s}$ இல் தட்டின் கதியை $20$ ஆல் அல்ல, $10$, $40$, $50$ அல்லது $100\ \text{rad s}^{-1}$ ஆல் குறைக்கும்.

சரிபார்ப்பு

அலகுகளைச் சரிபாருங்கள். $\text{kg m}^2 \times \text{rad s}^{-2}$ என்பது $\text{kg m}^2\,\text{s}^{-2}$, அதாவது $\text{N m}$.

இது பொருத்தமாக உள்ளதா?

ஒவ்வொரு செக்கனிலும் கதி $2\ \text{rad s}^{-1}$ ஆல் குறைகிறது: $40$, $38$, $36$, … $10$ செக்கனின் பின் அது $20$. அது பொருந்துகிறது.

முடிவு

$\tau = 16\ \text{N m}$

முறுக்கம் $\tau = 16\ \text{N m}$.

விடை (2).

முதலில் கோணக் கதி மாற்றத்தை $\alpha$ ஆக மாற்றுங்கள். பின் $\tau = I\alpha$ ஐப் பயன்படுத்துங்கள்.

இது நேர்கோட்டு இயக்கத்தின் $F = ma$ போன்றே செயற்படும்.

பரீட்சைக் குறிப்பு