2024 A/L Physics Past Paper · Question 25 (Tamil Medium)

Answer: (2) குழிவு, $50\ \text{cm}$

தரப்பட்ட தகவல்கள்

இந்த வினா ஒன்றையொன்று தொடுமாறு சேர்த்து வைக்கப்பட்ட இரு மெல்லிய வில்லைகள் பற்றியது.

இரண்டும் சேர்ந்து $+3\ \text{D}$ வலுவுள்ள ஒரு வில்லை போலத் தொழிற்படுகின்றன. அவற்றில் ஒன்று தெரிந்த குவிவு வில்லை.

நாம் காண வேண்டியது: மற்றைய வில்லை எவ்வகையானது, அதன் குவியத் தூரம் யாது.

எப்படிக் காண்போம்: தொடுகையிலுள்ள வில்லைகளின் வலுக்கள் நேரடியாகக் கூடுகின்றன. மொத்தத்திலிருந்து தெரிந்த வலுவைக் கழித்து, பின்னர் வலுவைக் குவியத் தூரமாக மாற்றுவோம்.

சேர்த்தி வலு $P=+3\ \text{D}$. தெரிந்த வில்லை குவிவு வில்லை, $f_1=20\ \text{cm}=0.20\ \text{m}$.

வினா என்ன கேட்கிறது

$P$ ($\text{D}$): இரு வில்லைகளினதும் சேர்த்தி வலு.

$P_1$, $P_2$ ($\text{D}$): குவிவு வில்லையினதும் மற்றைய வில்லையினதும் வலு.

$f_1$, $f_2$ ($\text{m}$): அவற்றின் குவியத் தூரங்கள்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

வில்லை ஒன்றின் வலு $P = \frac{1}{f}$

குவிவுவில்லையின் வலு நேரானது , குழிவு வில்லையின் வலு மறையானது. எனவே தெக்காட்டின் குறிவழக்கின்படி வலுவானது பின்வருமாறு கொடுக்கப்படும்.

என்ன நடக்கிறது: குவிவு வில்லை தனியே ஒளியை $+5\ \text{D}$ வலுவுடன் கூடுதலாக வளைக்கிறது.

சோடி ஒளியைக் குறைவாக, $+3\ \text{D}$ மட்டுமே வளைக்கிறது. எனவே இரண்டாவது வில்லை வளைவின் ஒரு பகுதியை நீக்க வேண்டும்.

வளைவை நீக்கும் வில்லை ஒளியை விரியச் செய்கிறது. அதன் வலு மறையானது. எனவே அது குழிவு வில்லை.

உதாரணமாக கண் பரிசோதிக்கும் கண்ணாடி நிபுணரை நினையுங்கள்.

அவர் சட்டகத்தில் ஒரு வலிய வாசிப்பு வில்லையை வைக்கிறார். எல்லாம் மிக அருகிலும் மங்கலாகவும் தெரிகிறது.

பின்னர் அதன் முன் ஒரு மெல்லிய விரிக்கும் வில்லையை வைக்கிறார். இரண்டும் சேர்ந்து சரியாக இருக்கின்றன.

சொற்களில்: வில்லைகளைச் சேர்க்கும்போது வலுக்கள் கூடுகின்றன. விரிக்கும் வில்லை சிறிது வலுவை எடுத்து விடுகிறது.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$P=\dfrac{1}{f}$

$P=P_1+P_2$

$P_2=P-P_1$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

$+5$

$P_1=\dfrac{1}{0.20}$

$-2$

$P_2=3-5$

$f_2=\dfrac{1}{P_2}=\dfrac{1}{-2}$

$-0.5$

$f_2$

காரணம் / கணக்கீடு

$P_2$ மறையானது. எனவே மற்றைய வில்லை குழிவு வில்லை. அதன் குவியத் தூரம் $0.5\ \text{m}=50\ \text{cm}$. இது தெரிவு (2).

$50\ \text{cm}$ குவிவு வில்லையின் வலு $+2\ \text{D}$. $+5\ \text{D}$ வில்லையுடன் சேர்ந்து சேர்த்தி வலு $+7\ \text{D}$ ஆகும். $+3\ \text{D}$ அல்ல.

$12.5\ \text{cm}$ குவிவு வில்லையின் வலு $+8\ \text{D}$. இது $3$ இலிருந்து $5$ ஐக் கழிப்பதற்குப் பதிலாக $3$ ஐயும் $5$ ஐயும் கூட்டுகிறது. சேர்த்தி வலு $+13\ \text{D}$ ஆகும்.

$12.5\ \text{cm}$ குழிவு வில்லையின் வலு $-8\ \text{D}$. $+5\ \text{D}$ வில்லையுடன் சேர்த்தி வலு $-3\ \text{D}$ ஆகும். குறி தலைகீழாக உள்ளது.

$10\ \text{cm}$ குழிவு வில்லையின் வலு $-10\ \text{D}$. $+5\ \text{D}$ வில்லையுடன் சேர்த்தி வலு $-5\ \text{D}$. அப்போது அது ஒளியை ஒருங்கச் செய்யாது, விரியச் செய்யும்.

சரிபார்ப்பு

$1/(P-1/f1)$

$P_1+P_2=(+5)+(-2)$

$P=+3\ \text{D}$

$1/P$ என்பது $1$ வகுத்தல் $\text{D}=\text{m}^{-1}$. எனவே $f_2$ ஆனது $\text{m}$ இல், ஒரு நீளமாக வருகிறது.

குழிவு வில்லை குவிவு வில்லையிலும் வலு குறைந்தது ($2\ \text{D}$, $5\ \text{D}$ இற்கு எதிராக). எனவே $+3\ \text{D}$ கூறுவது போலச் சோடி இன்னும் ஒளியை ஒருங்கச் செய்கிறது.

முடிவு

$P_2=-2\ \text{D},\ f_2=50\ \text{cm}$

மற்றைய வில்லை $50\ \text{cm}$ குவியத் தூரமுள்ள குழிவு வில்லை. விடை (2).