பின்வரும் கேள்விகளுக்கு விடையளிக்க

VI. சுருக்கமாக விடையளி.

1. திசைவேகம் - வரையறு.

விடை:

திசைவேகம் என்பது இடப்பெயர்ச்சி மாறுபாட்டு வீதம் அல்லது ஓரலகு நேரத்திற்கான இடப்பெயர்ச்சி.

திசைவேகம் = இடப்பெயர்ச்சி / காலம்

2. தொலைவு மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி ஆகியவற்றை வேறுபடுத்து.

விடை:

தொலைவு:

1. திசையைக் கருதாமல், ஒரு நகரும் பொருள் கடந்து வந்த உண்மையான பாதையின் அளவு

2. இது ஸ்கேலார் அளவு.

இடப்பெயர்ச்சி:

1. ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் இயங்கும் பொருளொன்றின் நிலையில் ஏற்படும் மாற்றம்.

2. இது வெக்டர் அளவு.

3. சீரான இயக்கம் குறித்து நீங்கள் அறிந்தது என்ன?

விடை:

• ஒரு பொருள் நகரும் பொழுது சமமான தொலைவுகளைச் சமகால இடைவெளிகளில் கடந்தால் அது சீரான இயக்கம். 

• சீரான கால இடைவெளிகள் மிகச்சிறியதாகவோ அல்லது மிகப்பெரியதாகவோ இருக்கலாம்.

4. வேகம் மற்றும் திசைவேகம் ஒப்பிடுக.

விடை:

வேகம்:

1. தொலைவு மாறுபாட்டு வீதம்.

2. இது ஸ்கேலார் அளவு.

திசைவேகம்:

1. இடப்பெயர்ச்சி மாறுபாட்டு வீதம்

2. இது வெக்டர் அளவு

5. எதிர்மறை முடுக்கம் குறித்து நீங்கள் என்ன புரிந்து கொண்டீர்கள்?

விடை:

• இறுதித் திசைவேகம், தொடக்க திசை வேகத்தை விடக் குறைவாக இருந்தால், திசைவேகமானது நேரம் செல்லச் செல்ல குறையும் மற்றும் முடுக்கம் எதிர் மதிப்பு பெறும்.

• எதிர் முடுக்கத்தை வேக இறக்கம் (or) ஒடுக்கம் எனலாம்.

6. சீரான வட்ட இயக்கம் முடுக்கப்பட்டதா? உங்கள் விடைக்கு விளக்கம் அளிக்கவும்.

விடை:

(i) ஆம், முடுக்கப்பட்டது.

(ii) சீரான வட்ட இயக்கத்தில் திசைவேகத்தின் திசை மாறுபடுவதால் இயக்கம் முடுக்கப்பட்ட இயக்கம் ஆகும்.

7. சீரான வட்ட இயக்கம் என்றால் என்ன? சீரான வட்ட இயக்கத்துக்கு இரண்டு உதாரணங்கள் தருக.

விடை:

ஒரு பொருள் வட்டப் பாதையில் மாறாத வேகத்தில் சீராக செல்லுதல். உதாரணம் :

1. பூமி சூரியனைச் சுற்றி வருதல்

2. நிலவு பூமியைச் சுற்றி வருதல்.

VII. விரிவாக விடையளி..

1. வரைபட முறையைப் பயன்படுத்தி இயக்கச் சமன்பாடுகளை வருவி.

இயக்கத்தில் இருக்கும் ஒரு பொருளுக்கு வரைபட முறையின் மூலம் சமன்பாடுகளைப் பெற முடியும்.

• வரைபடத்தில் 'D' என்ற தொடக்கப் புள்ளியிலிருந்து 'u' என்ற திசைவேகத்துடன் இயங்கும் பொருளொன்றின் திசைவேகம் தொடர்ச்சியாக அதிகரித்து 't' காலத்திற்கு பின் 'B' என்ற புள்ளியை அடைகிறது.

பொருளின் தொடக்க திசைவேகம் u = OD = EA

பொருளின் இறுதித் திசைவேகம் v = OC = EB

காலம் t = OE = DA

ஃவரைபடத்திலிருந்து AB = DC ஆகும்.

(i) முதல் இயக்கச் சமன்பாடு:

முடுக்கம் (a) = திசைவேக மாறுபாடு / காலம்

இறுதித் திசைவேகம் - தொடக்கத் திசைவேகம் / காலம்

= (OC - OD) / OE =  DC / OE

a= DC / t DC = AB = at

DC = AB = at

வரைபடத்திலிருந்து, EB = EA + AB

V = u + at ....(1)

(ii) இரண்டாம் இயக்கச் சமன்பாடு:

வரைபடத்தில் DOEB என்ற நாற்கரத்தின் பரப்பளவு 1 காலத்தில் பொருள் கடந்த தொலைவைக் குறிக்கிறது.

S= நாற்கரத்தின் பரப்பளவு DOEB

= செவ்வகத்தின் பரப்பளவு DOEA + முக்கோணத்தின் பரப்பளவு DAB

= (AE × OE) +1 / 2 × (AB × DA)

S = ut + 1 / 2 at²...................... (2)

(iii) மூன்றாவது இயக்கச் சமன்பாடு:

வரைபடத்தில் நாற்கரம் DOEB யின் பரப்பளவானது 't', காலத்தில் பொருள் கடந்த தொலைவைக் குறிக்கிறது. இங்கு பரப்பு DOEB என்பது சரிவகத்தை குறிக்கும்.

S= சரிவகம் DOEB - யின் பரப்பளவு

= 1 / 2 × இணைப்பக்க நீளங்களின் கூடுதல் x இணைப்பக்கங்களுக்கு இடைப்பட்ட தொலைவு

S= 1 / 2 × (OD + BE) XOE

S= 1 / 2 × (u+v) × t

ஆனால் முடுக்கம் a = (V - u) / t அல்லது

t = (v - u) / a

எனவே,

S = 1 / 2 × (v + u) × (y - u) / a

2as = v²- u²

v² = u² + 2as ..............(3)

2. பல்வேறு வகையான இயக்கங்களை விளக்குக.

விடை:

1. நேரான இயக்கம் - நேர்கோட்டில் செல்லும் பொருளின் இயக்கம்.

2. வட்ட இயக்கம் - வட்டப்பாதையில் செல்லும் இயக்கம்.

3. அலைவு இயக்கம் - ஒரு புள்ளியை மையமாகக் கொண்டு மீண்டும் மீண்டும் முன்னும் பின்னுமாக இயங்கும் பொருளின் இயக்கம்.

4. சீரான இயக்கம் - சமமான தூரத்தை, சமமான நேர இடைவெளியில் கடந்து செல்லும் பொருளின் இயக்கம்.

5. ஒழுங்கற்ற இயக்கம் - மேலே குறிப்பிட்ட எந்த இயக்கத்தையும் சாராத பொருளின் இயக்கம்.

VIII. பயிற்சிக் கணக்குகள்

1. ஒரு பந்து 20 மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து மெதுவாக கீழே விடப்பட்டது. அதன் சீரான திசைவேக மாறுபாட்டு வீதம் 10மீ/விநாடி. அது எந்த திசைவேகத்தில் தரையைத் தொடும்? தரையைத் தொடுவதற்கு ஆகும் காலம் எவ்வளவு?

தொடக்க திசைவேகம் u = 0

g = 10 மீ/வி?

h = 20 மீட்டர்

v = ? காலம் t = ?

தீர்வு :

i) h = ut + 1 / 2 gt²

20 = = 1 / 2 × 10 x t²

t² = 4

t = 2 வினாடி

ii) v = u + gt

v = 0 + 10 × 2

v = 20 மீ/வி

2. ஒரு தடகள வீரர் 200 மீட்டர் விட்டம் உடைய வட்டப் பாதையை 40 விநாடியில் கடக்கிறார். 2 நிமிடம் 20 விநாடிக்குப் பிறகு அவர் கடந்த தொலைவு மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி எவ்வளவு?

தீர்வு :

வட்டப்பாதையின் விட்டம் (D) = 200m

வட்டப்பாதையின் ஆரம் (r) = 200 / 2 = 100m

தடகள வீரர் ஒரு முழுச்சுற்று ஓடுவதற்கான காலம் (t) = 40 S

தடகள வீரர் ஒரு முழுச்சுற்று ஓடுவதற்கான தொலைவு (s) = 2πr

= 2 x 22 / 7 × 100

= 4400 / 7

தடகள வீரரின் வேகம் (v) = கடந்த தொலைவு / எடுத்துக்கொண்ட நேரம் = 4400 / 7 × 1 / 40

= 4400 / 7 × 40 

ஃ 140 வினாடியில் கடந்த தொலைவு= வேகம் X காலம்

= 4400 / 7 × 40 × (2 × 60 + 20)

(2 நிமிடம் 20 வினாடி = 2 x 60 + 20)

= 4400 / 7 × 40 × 140

= 4400 × 140 / 7 × 40

= 4400 × 20 / 40 =  4400 / 2

கடந்த தொலைவு = 2200 m

40 வினாடியில் ஓடிய சுற்றுக்களின் எண்ணிக்கை = 1 சுற்று

140 வினாடியில் ஓடிய சுற்றுக்களின் எண்ணிக்கை = 140 / 40

= 3 × 1 / 2 சுற்றுகள்

எனவே தடகள வீரரின் இடப்பெயர்ச்சி = வட்டப் பாதையின் விட்டம்

= 200 m

3. ஒரு பந்தய மகிழுந்து 4 மீ/ விநாடி² என்ற சீரான முடுக்கத்தில் பயணிக்கிறது. புறப்பட்ட 10 விநாடியில் - அது கடந்த தூரம் என்ன ?

தீர்வு :

மகிழுந்தின் தொடக்க திசைவேகம் u = 0 மீ/வி

முடுக்கம் a = 4 மீ/வி²

காலம் t = 10 வி

தொலைவு s = ut + 1 / 2  + at²

= 0 × 10 + 1 / 2 × 4 × 10²

= 0 + 1 / 2 + 4 × 100

தொலைவு = 200 மீ

10 வினாடியில் மகிழுந்து கடந்த தூரம் = 200 மீ

பிற நூல்கள்

1. Advanced Physics by: M. Nelkon and P. Parker, C.B.S publications, Chennai

2. College Physics by: R.L.Weber, K.V. Manning, Tata McGraw Hill, New Delhi.

3. Principles of Physics (E×tended) - Halliday, Resnick & Walker, Wiley publication, New Delhi.http./

இணைய வளங்கள்

http://www.ducksters.com/science/physics/motion_glossary_and_terms.php

http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L1d.cfm

http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/ U1Lle.cfm

https://brilliant.org/wiki/uniform-circular-motioneasy/Centrifugal force

கருத்து வரைபடம்

இணையச்செயல்பாடு

விசை மற்றும் இயக்கம்

படி 1. Google தேடுபொறி / உலாவிக்குள் சென்று விசை பற்றி அறிந்து கொள்ள "FORCE AND MOTION" PhET என்று தட்டச்சு செய்யவும். அப்போது சுமையுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு  கயிறை மனிதர்கள் இருபக்கம் இழுப்பது போல் திரையில் தோன்றும். அதை தரவிறக்கம்  செய்து நிறுவிக்கொள்ளவும்.

படி 2. பின் இருபக்கமும் உள்ள மனிதர்களில் ஏதோ ஒரு பக்க மனிதனை அழுத்தி இழுத்துக் கொண்டு போய் மேலே உள்ள கயிறு பகுதியில் விடவும். பின் GO என்கிற பொத்தானை அழுத்தவும்.

படி 3. வலது பக்கத்தில் மனிதன் இருப்பதால் பொருள் வலது பக்கம் நோக்கி நகரும்.

படி 4. இப்பொழுது நீல நிற மனிதனை இடது பக்கத்தில் வைக்கும்பொழுது இருபக்க விசை சமமாக இருப்பதால் பொருள் -நகர்வதில்லை .

 படி 5. இதைப் போல இருபக்கமும் மனிதர்களை சமமாகவும் அதிகமாகவும் வைத்து விசையின் திறனைக் குறித்து மாணவன் அறிந்து கொள்ளலாம்.

உரலி: https://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motion-basics