இயற்பியலும் விஞ்ஞான முறையும்

இயற்பியல் என்றால் என்ன?

இயற்பியல் (physics) என்பது சடப்பொருளையும் (matter), சக்தியையும் (energy), அவற்றுக்கிடையேயான இடைவினைகளையும் ஆராயும் அடிப்படை விஞ்ஞானம். மின்நுணுக்குக் காட்டி (electron microscope) முதல் ஹபிள் தொலைநோக்கி (Hubble telescope) வரை, ஒலியை மிஞ்சும் வேகத்தில் பறக்கும் விமானம் முதல் CT, MRI வருடிகள் வரை — இவை அனைத்தும் இயற்பியலின் கண்டுபிடிப்புகளால் சாத்தியமாயின. கலிலியோ (Galileo), நியூட்டன் (Newton), ஐன்ஸ்டைன் (Einstein), ஹாக்கிங் (Hawking) போன்ற விஞ்ஞானிகள் இதன் வளர்ச்சிக்குப் பெரும் பங்காற்றினர்.

விஞ்ஞான முறை (The scientific method)

இயற்பியலின் வளர்ச்சிக்கு அடிப்படையாக இருப்பது விஞ்ஞான முறை. இது ஒரு ஒழுங்கான, மீளச்செய்யக்கூடிய (repeatable) படிமுறை. பின்வரும் ஐந்து படிகளைக் கொண்டது:

அவதானிப்பு (Observation): இயற்கையைக் கூர்ந்து கவனித்துத் தரவுகளை (data) சேகரித்தல். எளிய அவதானிப்பாகவோ, சோதனையாகவோ இருக்கலாம்.
கருதுகோள் (Hypothesis): அவதானிப்புகளை விளக்க ஒரு அனுமானம் (assumption) முன்வைத்தல். இது சோதனையால் உறுதிசெய்யப்படக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்.
சோதனை (Experiment): கருதுகோளைச் சோதிக்க கட்டுப்படுத்தப்பட்ட (controlled) முறையில் செய்யப்படும் ஒரு நடவடிக்கை. முடிவுகள் கருதுகோளை ஆதரிக்கவில்லையெனில், கருதுகோளைத் திருத்த வேண்டும்.
கொள்கை (Theory): சோதனை முடிவுகள் கருதுகோளை உறுதிசெய்தால், அது அவதானிக்கப்பட்ட உண்மைகளின் அடிப்படையில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட பொதுக் கொள்கையாகிறது.
முன்னறிவிப்பு (Prediction): புதிய கொள்கையைப் பயன்படுத்தி, இன்னும் அறியப்படாத ஒரு விடயத்தைப் பற்றி முன்னறிவிப்புச் செய்யலாம்.

முக்கியக் கருத்து

சரியான முறையில் செய்யப்படும் அளவீடே (measurement) பெரும்பாலான இயற்பியல் கொள்கைகளுக்கு அடித்தளம். அதனால்தான் அளவீட்டை இயற்பியலின் அடித்தளம் எனக் கூறுகிறோம். கருதுகோள் சோதனையால் தவறெனத் தெரிந்தால் அது நிராகரிக்கப்படும் — இதுவே விஞ்ஞானத்தை மற்ற நம்பிக்கைகளிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.

அடிப்படை அளவைகளும் வரிசை-அளவு கணிப்பும்

இயற்பியல் ஏழு அடிப்படை அளவைகளை (base quantities) அடிப்படையாகக் கொண்டது: நீளம் (m), திணிவு (kg), நேரம் (s), மின்னோட்டம் (A), வெப்பநிலை (K), பொருளளவு (mol), ஒளிச்செறிவு (cd). மற்ற அனைத்தும் இவற்றிலிருந்து உய்க்கப்படும் (derived). மிகப் பெரிய/சிறிய அளவுகளைக் கையாள வரிசை-அளவு கணிப்பு (order-of-magnitude estimate) பயன்படுகிறது.

தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு

எ.கா. தரப்பட்ட தரவுகள்: ஒரு நீர்த்துளி ≈ 0.05 mL; நீர் 1 mol = 18 mL; N_A = 6×10²³. ஒரு துளியில் மூலக்கூறுகள்?

படி 1: மோல்கள் = 0.05/18 = 2.8×10⁻³ mol.

படி 2: மூலக்கூறுகள் = 2.8×10⁻³ × 6×10²³ ≈ 1.7×10²¹.

வரிசை-அளவு ≈ 10²¹ மூலக்கூறுகள்.

தேர்வாளர் குறிப்பு

கருதுகோள் (hypothesis) சோதிக்கத்தக்கதாக (testable) இருக்க வேண்டும்.
விதி (law) ஒரு நிகழ்வைக் கூறும்; கோட்பாடு (theory) அதை ஏன் எனவும் விளக்கும்.
வரிசை-அளவு = அண்மிய 10-இன் அடுக்கு.

தேர்வுப் பாணி வினா

வினா

"கருதுகோள் (hypothesis)" மற்றும் "கோட்பாடு (theory)" வேறுபடுவது எவ்வாறு?

விடையைக் காண்க

கருதுகோள் = சோதிக்கப்படாத, சோதிக்கத்தக்க கணிப்பு. கோட்பாடு = பல சுயாதீனச் சோதனைச் சான்றுகளால் உறுதிசெய்யப்பட்ட, விளக்கம் தரும் கட்டமைப்பு.

🎯 MCQ பயிற்சி — 20 கேள்விகள்

விடையைத் தெரிவுசெய்யவும் — பின்னர் ஒவ்வொரு விருப்பத்துக்கும் ஏன் சரி / தவறு எனும் விளக்கமும் ஆழமான விளக்கமும் (deep explanation) தோன்றும்.

Q1 / 20 ★★★★☆

பின்வருவனவற்றுள் SI அடிப்படை அளவு (base quantity) அல்லாதது எது?

(1) நீளம் / length

அடிப்படை.

(2) திணிவு / mass

அடிப்படை.

(3) விசை / force

சரி — விசை வழியளவு (derived): F = ma.

(4) நேரம் / time

அடிப்படை.

(5) மின்னோட்டம் / current

அடிப்படை.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஏழு SI அடிப்படை அளவுகள்: நீளம் (m), திணிவு (kg), நேரம் (s), மின்னோட்டம் (A), வெப்பநிலை (K), பொருளளவு (mol), ஒளிச்செறிவு (cd). விசை வழியளவு.

Q2 / 20 ★★★★☆

திணிவின் SI அடிப்படை அலகு?

(1) gram (g)

SI அலகல்ல (வழிபடு).

(2) kilogram (kg)

சரி — kg.

(3) newton (N)

அது விசை.

(4) pound

SI அல்ல.

(5) tonne

SI அல்ல.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): திணிவின் SI அடிப்படை அலகு kilogram (kg) — ஒரே base unit முன்னொட்டுடன் (kilo) வருவது.

Q3 / 20 ★★★☆☆

\"micro\" (μ) என்ற முன்னொட்டின் மதிப்பு?

(1) 10⁻³

அது milli.

(2) 10⁻⁶

சரி — μ = 10⁻⁶.

(3) 10⁻⁹

அது nano.

(4) 10⁶

அது mega.

(5) 10⁻²

அது centi.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): milli=10⁻³, micro=10⁻⁶, nano=10⁻⁹, pico=10⁻¹². kilo=10³, mega=10⁶, giga=10⁹.

Q4 / 20 ★★★☆☆

5 mA எத்தனை ஆம்பியர்?

(1) 5000 A

தவறு — milli=10⁻³.

(2) 0.005 A

சரி — 5×10⁻³ = 0.005 A.

(3) 0.5 A

தவறு.

(4) 5×10⁻⁶ A

அது μA.

(5) 50 A

தவறு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): 1 mA = 10⁻³ A. எனவே 5 mA = 5×10⁻³ = 0.005 A.

Q5 / 20 ★★★☆☆

அறிவியல் முறையின் (scientific method) சரியான வரிசை?

(1) அனுமானம் → கண்காணிப்பு → பரிசோதனை / hypothesis → observation → experiment

தவறு.

(2) கண்காணிப்பு → அனுமானம் → பரிசோதனை → முடிவு / observation → hypothesis → experiment → conclusion

சரி.

(3) பரிசோதனை → முடிவு → கண்காணிப்பு / experiment → conclusion → observation

தவறு.

(4) முடிவு → அனுமானம் / conclusion → hypothesis

தவறு.

(5) எதுவும் வரிசை இல்லை / no order

தவறு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): கண்காணிப்பு → அனுமானம் (hypothesis) → பரிசோதனை → தரவு பகுப்பாய்வு → முடிவு/கோட்பாடு. அனுமானம் சோதிக்கத்தக்கதாக (testable) இருக்க வேண்டும்.

Q6 / 20 ★★★☆☆

3×10⁸ m s⁻¹ என்பது எதன் வழக்கமான மதிப்பு?

(1) ஒலியின் வேகம் / speed of sound

ஒலி ≈340 m s⁻¹.

(2) வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் / speed of light in vacuum

சரி — c ≈ 3×10⁸ m s⁻¹.

(3) பூமியின் சுற்றுவேகம் / Earth's orbital speed

மிகக் குறைவு.

(4) ஒலியின் அதிர்வெண் / frequency of sound

அலகு தவறு.

(5) g

g≈10.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் c ≈ 3×10⁸ m s⁻¹ — இயற்பியலில் அடிப்படை மாறிலி.

Q7 / 20 ★★★☆☆

2.5 GHz எத்தனை Hz?

(1) 2.5×10⁶

அது MHz.

(2) 2.5×10⁹

சரி — giga=10⁹.

(3) 2.5×10³

அது kHz.

(4) 2.5×10¹²

அது THz.

(5) 2.5×10⁻⁹

தவறு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): G (giga) = 10⁹. 2.5 GHz = 2.5×10⁹ Hz.

Q8 / 20 ★★★☆☆

ஒரு கோட்பாடு (theory) அறிவியலில் ஏற்கப்படுவது எப்போது?

(1) அது பிரபலமாக இருந்தால் / it is popular

தவறு.

(2) பல சுயாதீனப் பரிசோதனைகளால் உறுதிசெய்யப்பட்டால் / confirmed by many independent experiments

சரி — மீளச்செய்யத்தக்க சான்று.

(3) ஒரு புத்தகத்தில் இருந்தால் / it is in a book

தவறு.

(4) யாரும் மறுக்கவில்லை எனில் / no one objects

தவறு.

(5) கணிதம் அழகாக இருந்தால் / the maths is elegant

தவறு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): கோட்பாடு மீளச்செய்யத்தக்க (reproducible), சுயாதீனப் பரிசோதனைச் சான்றுகளால் ஆதரிக்கப்பட வேண்டும்; ஒரு எதிர்-சான்று அதை மறுக்கலாம்.

Q9 / 20 ★★☆☆☆

ஒரு மாதிரி (model) என்பது?

(1) முழுமையான உண்மை / the complete truth

இல்லை — அண்ணளவு.

(2) ஒரு நிகழ்வை விளக்கும்/கணிக்கும் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பிரதிநிதித்துவம் / a simplified representation that explains/predicts

சரி.

(3) ஒரு வரைபடம் மட்டும் / only a graph

மிகக் குறுகியது.

(4) ஒரு கருதுகோள் / a guess only

இல்லை.

(5) ஒரு அலகு / a unit

இல்லை.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): மாதிரி = ஒரு நிகழ்வை விளக்கவும் கணிக்கவும் உதவும் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பிரதிநிதித்துவம் (எ.கா இலட்சிய வாயு, புள்ளித் திணிவு). வரம்புகளுக்குள் செல்லுபடியாகும்.

Q10 / 20 ★★★☆☆

வெப்பநிலையின் SI அடிப்படை அலகு?

(1) °C

SI அடிப்படையல்ல.

(2) K

சரி — kelvin.

(3) °F

SI அல்ல.

(4) J

அது ஆற்றல்.

(5) cd

அது ஒளிச்செறிவு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): வெப்பநிலையின் SI அடிப்படை அலகு kelvin (K).

Q11 / 20 ★★★☆☆

0.00045 m-ஐ அறிவியல் குறியீட்டில் (standard form) எழுதுக.

(1) 4.5×10⁻³

தவறு.

(2) 4.5×10⁻⁴

சரி — 4.5×10⁻⁴.

(3) 45×10⁻⁵

நெறிமுறை வடிவல்ல.

(4) 4.5×10⁴

குறி தவறு.

(5) 0.45×10⁻³

நெறிமுறை வடிவல்ல.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): 0.00045 = 4.5×10⁻⁴. நெறிமுறை வடிவில் முதல் இலக்கம் 1–9 இடையே.

Q12 / 20 ★★☆☆☆

பின்வருவனவற்றுள் வழியளவு (derived quantity):

(1) நேரம் / time

அடிப்படை.

(2) திணிவு / mass

அடிப்படை.

(3) அடர்த்தி / density

சரி — அடர்த்தி = திணிவு/கனவளவு.

(4) மின்னோட்டம் / current

அடிப்படை.

(5) வெப்பநிலை / temperature

அடிப்படை.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): அடர்த்தி ρ = m/V (kg m⁻³) — அடிப்படை அளவுகளிலிருந்து பெறப்படுவது.

Q13 / 20 ★★☆☆☆

ஒரு மனிதனின் உயரத்தின் வழக்கமான வீச்சு (order of magnitude):

(1) 10⁻¹ m

மிகக் குறைவு (0.1 m).

(2) 10⁰ m

சரி — ~1.7 m ≈ 10⁰ m.

(3) 10¹ m

மிக அதிகம் (10 m).

(4) 10³ m

மிக அதிகம்.

(5) 10⁻³ m

மிகக் குறைவு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): Order of magnitude = அண்மை 10-இன் அடுக்கு. ~1.7 m → 10⁰ m.

Q14 / 20 ★★★☆☆

2 km + 300 m = ? (மீட்டரில்)

(1) 2300 m

சரி — 2000 + 300 = 2300 m.

(2) 500 m

தவறு.

(3) 2003 m

தவறு.

(4) 230 m

தவறு.

(5) 23000 m

தவறு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): கூட்டுவதற்கு முன் ஒரே அலகுக்கு மாற்று: 2 km = 2000 m; 2000+300 = 2300 m.

Q15 / 20 ★★☆☆☆

பொருளளவின் (amount of substance) SI அலகு?

(1) kg

அது திணிவு.

(2) mol

சரி — mole.

(3) N

அது விசை.

(4) cd

அது ஒளிச்செறிவு.

(5) A

அது மின்னோட்டம்.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): பொருளளவின் SI அலகு mole (mol); 1 mol = 6.022×10²³ துகள்கள்.

Q16 / 20 ★★☆☆☆

ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பரிசோதனையில் (controlled experiment) கட்டுப்படுத்தப்படும் மாறி (controlled variable) என்பது?

(1) மாற்றப்படுவது / changed by you

அது சார்பிலி மாறி.

(2) அளக்கப்படுவது / measured as result

அது சார்பு மாறி.

(3) மாறாமல் வைக்கப்படுவது / kept constant

சரி.

(4) புறக்கணிக்கப்படுவது / ignored

தவறு.

(5) எழுமாறானது / random

தவறு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): சார்பிலி (independent) = நீ மாற்றுவது; சார்பு (dependent) = அளப்பது; கட்டுப்படுத்தப்பட்டது (controlled) = மாறாமல் வைப்பது — நியாயமான ஒப்பீட்டுக்கு.

Q17 / 20 ★★☆☆☆

1 nm எத்தனை மீட்டர்?

(1) 10⁻⁶

அது μm.

(2) 10⁻⁹

சரி — nano=10⁻⁹.

(3) 10⁻¹²

அது pm.

(4) 10⁹

தவறு.

(5) 10⁻³

அது mm.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): nano = 10⁻⁹. 1 nm = 10⁻⁹ m — அணு அளவீடுகளுக்கு ஏற்றது.

Q18 / 20 ★★☆☆☆

ஒளிச்செறிவின் (luminous intensity) SI அலகு?

(1) lumen

ஒளிப்பாயம்.

(2) candela (cd)

சரி — candela.

(3) lux

ஒளியூட்டம்.

(4) watt

வலு.

(5) kelvin

வெப்பநிலை.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஒளிச்செறிவின் SI அடிப்படை அலகு candela (cd).

Q19 / 20 ★★☆☆☆

ஒரு கணிப்பு (estimation): ஒரு வகுப்பறையின் கனவளவின் வழக்கமான வீச்சு?

(1) 10⁰ m³

மிகக் குறைவு.

(2) 10² m³

சரி — ~8×6×3 ≈ 144 ≈ 10² m³.

(3) 10⁵ m³

மிக அதிகம்.

(4) 10⁻² m³

மிகக் குறைவு.

(5) 10⁸ m³

மிக அதிகம்.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): ~8 m × 6 m × 3 m ≈ 144 m³ → order 10² m³.

Q20 / 20 ★★☆☆☆

அறிவியல் அறிவின் ஒரு முக்கிய பண்பு:

(1) மாற்ற முடியாதது / unchangeable

தவறு.

(2) சோதனைச் சான்றின் அடிப்படையில் திருத்தத்தக்கது / revisable on new evidence

சரி — புதிய சான்றுக்கு ஏற்ப மாறும்.

(3) கருத்தை மட்டும் சார்ந்தது / based on opinion

தவறு.

(4) அதிகாரத்தை மட்டும் சார்ந்தது / based on authority

தவறு.

(5) நிரூபிக்க முடியாதது / unprovable

தவறு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): அறிவியல் சுய-திருத்தம் கொண்டது: புதிய, சிறந்த சான்று வரும்போது கோட்பாடுகள் மேம்படுத்தப்படும்/மாற்றப்படும்.

📝 கட்டமைக்கப்பட்ட வினாக்கள் — 3

கட்டமைப்பு வினா 1 6 புள்ளி

அலகு மாற்றமும் நெறிமுறை வடிவமும்.

(a) 45 μA-ஐ ஆம்பியரில் நெறிமுறை வடிவில் எழுதுக.

விடை

μ = 10⁻⁶

45 μA = 45×10⁻⁶ = 4.5×10⁻⁵ A

(b) 0.000 0032 s-ஐ μs-இல் எழுதுக.

விடை

0.0000032 s = 3.2×10⁻⁶ s

1 μs = 10⁻⁶ s → = 3.2 μs

(c) 90 km h⁻¹-ஐ m s⁻¹-ஆக மாற்றுக.

விடை

90 km h⁻¹ = 90×1000 m / 3600 s

= 90000/3600 = 25 m s⁻¹

கட்டமைப்பு வினா 2 5 புள்ளி

SI அடிப்படை அளவுகள்.

(a) ஏழு SI அடிப்படை அளவுகளில் ஏதேனும் நான்கையும் அவற்றின் அலகுகளையும் தருக.

விடை

நீளம் — metre (m); திணிவு — kilogram (kg); நேரம் — second (s); மின்னோட்டம் — ampere (A). (மற்றவை: வெப்பநிலை K, பொருளளவு mol, ஒளிச்செறிவு cd.)

(b) விசை ஒரு வழியளவு என்பதை அதன் வரையறையால் நியாயப்படுத்துக.

விடை

F = ma = திணிவு × ஆர்முடுக்கம் = kg × m s⁻² = kg m s⁻². இது அடிப்படை அலகுகளின் சேர்க்கையால் வருவதால் வழியளவு; அதன் வழியலகு newton (N).

கட்டமைப்பு வினா 3 5 புள்ளி

அறிவியல் முறை.

(a) \"அதிக உரம் = அதிக விளைச்சல்\" எனும் கூற்றைச் சோதிக்க ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பரிசோதனையில் சார்பிலி, சார்பு, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மாறிகளைக் குறிப்பிடுக.

விடை

சார்பிலி (independent): சேர்க்கப்படும் உரத்தின் அளவு. சார்பு (dependent): பயிர் விளைச்சல் (அளக்கப்படுவது). கட்டுப்படுத்தப்பட்டவை (controlled): நீர், மண் வகை, சூரிய ஒளி, தாவர வகை — அனைத்தும் சமமாக வைக்கப்பட வேண்டும்.

(b) ஒரு நல்ல அனுமானத்தின் (hypothesis) ஒரு முக்கியப் பண்பைக் கூறுக.

விடை

அது சோதிக்கத்தக்கதாகவும் (testable) மறுக்கத்தக்கதாகவும் (falsifiable) இருக்க வேண்டும் — பரிசோதனையால் சரி/தவறு என தீர்மானிக்க முடிய வேண்டும்.

✍️ கட்டுரை வினாக்கள் — 4

கட்டுரை வினா 1 10 புள்ளி

(a) SI அலகு முறை ஏன் தேவைப்படுகிறது எனக் கூறுக. (b) ஏழு SI அடிப்படை அளவுகளையும் அவற்றின் அலகுகளையும் பட்டியலிடுக. (c) வழியளவுகள் (derived quantities) எவ்வாறு அடிப்படை அலகுகளால் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன என வேகம், ஆர்முடுக்கம், விசை, ஆற்றல் ஆகியவற்றுக்குக் காட்டுக.

மாதிரி விடையைக் காண்க

(a) அறிவியல் தகவல்தொடர்பு உலகளாவியதாகவும் தெளிவாகவும் இருக்க, ஒரு பொதுவான, ஒத்த அலகு முறை அவசியம். SI முறை ஒவ்வொரு அளவுக்கும் ஒரே வரையறுக்கப்பட்ட அலகைத் தந்து, குழப்பத்தையும் மாற்றப் பிழைகளையும் தவிர்க்கிறது.
(b) நீளம்—metre (m); திணிவு—kilogram (kg); நேரம்—second (s); மின்னோட்டம்—ampere (A); வெப்பநிலை—kelvin (K); பொருளளவு—mole (mol); ஒளிச்செறிவு—candela (cd).
(c)

வேகம் = இடப்பெயர்ச்சி/நேரம் = m/s = m s⁻¹

ஆர்முடுக்கம் = வேக மாற்றம்/நேரம் = (m s⁻¹)/s = m s⁻²

விசை = ma = kg·m s⁻² = kg m s⁻² (N)

ஆற்றல் = விசை×தூரம் = (kg m s⁻²)·m = kg m² s⁻² (J)

கட்டுரை வினா 2 10 புள்ளி

(a) அறிவியல் முறையின் படிநிலைகளை வரிசையாக விளக்குக. (b) \"அனுமானம் (hypothesis)\", \"கோட்பாடு (theory)\", \"விதி (law)\" ஆகியவற்றை வேறுபடுத்துக. (c) ஒரு எளிய ஊசலின் ஆட்டக்காலம் அதன் நீளத்தைச் சார்ந்தது எனும் கூற்றை எவ்வாறு பரிசோதனை மூலம் சோதிப்பாய் எனச் சுருக்கமாக வடிவமைக்க.

மாதிரி விடையைக் காண்க

(a) கண்காணிப்பு → கேள்வி → அனுமானம் (சோதிக்கத்தக்க கணிப்பு) → கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பரிசோதனை → தரவுச் சேகரிப்பு & பகுப்பாய்வு → முடிவு → சக மதிப்பீடு & மீளச்செய்தல்.
(b) அனுமானம்: சோதிக்கப்படாத, சோதிக்கத்தக்க கணிப்பு. கோட்பாடு: பல சான்றுகளால் ஆதரிக்கப்பட்ட, விளக்கம் தரும் கட்டமைப்பு. விதி: ஒரு நிகழ்வை (பெரும்பாலும் கணித வடிவில்) சுருக்கமாகக் கூறும் கூற்று, ஆனால் ஏன் என விளக்காது.
(c) நீளம் L-ஐ மட்டும் மாற்றி (சார்பிலி), ஒவ்வொரு L-க்கும் 20 ஆட்டங்களின் நேரத்தை அளந்து T-ஐக் கணித்து (சார்பு), திணிவு & வீச்சைச் சிறிதாக மாறாமல் (கட்டுப்படுத்தப்பட்டவை) வைக்க. T² vs L வரைபடம் வரைக — நேர்கோடு கிடைத்தால் T ∝ √L உறுதி.

கட்டுரை வினா 3 10 புள்ளி

(a) \"Order of magnitude\" என்றால் என்ன என விளக்குக. (b) ஒரு அணுவின் ஆரை ~10⁻¹⁰ m, ஒரு பேரண்டத்தின் அளவு ~10²⁶ m. இவை எத்தனை அடுக்கு வேறுபாடு என்பதைக் கணக்கிடுக. (c) நீர்த் துளி ஒன்றில் தோராயமாக எத்தனை மூலக்கூறுகள் உள்ளன என ஒரு வரிசை-அளவு கணிப்பு (order-of-magnitude estimate) செய்க. (1 துளி ≈ 0.05 mL, நீர் 1 mol = 18 g = 18 mL, N_A = 6×10²³)

மாதிரி விடையைக் காண்க

(a) Order of magnitude = ஒரு அளவை அண்மிய 10-இன் அடுக்கால் குறிப்பிடுவது; இரு அளவுகளின் ஒப்பீட்டுப் பெருமையை விரைவாகக் காட்டும்.
(b)

வேறுபாடு = 10²⁶ / 10⁻¹⁰ = 10³⁶

எனவே 36 அடுக்கு வேறுபாடு.
(c)

துளியின் கனவளவு = 0.05 mL

மோல்கள் = 0.05/18 = 2.78×10⁻³ mol

மூலக்கூறுகள் = 2.78×10⁻³ × 6×10²³ ≈ 1.7×10²¹

வரிசை-அளவு ≈ 10²¹ மூலக்கூறுகள்.

கட்டுரை வினா 4 10 புள்ளி

(a) அறிவியல் ஒரு மாதிரியை (model) ஏன் பயன்படுத்துகிறது எனக் கூறி, ஒரு உதாரணம் தருக. (b) ஒரு நல்ல மாதிரியின் வரம்புகளை (limitations) ஒரு உதாரணத்துடன் விளக்குக. (c) அளவீடு (measurement) இல்லாமல் இயற்பியல் ஒரு துல்லியமான அறிவியலாக இருக்க முடியாது எனும் கூற்றை விவாதிக்க.

மாதிரி விடையைக் காண்க

(a) சிக்கலான உண்மையை எளிமைப்படுத்தி, அதன் முக்கியப் பண்புகளை விளக்கவும் கணிக்கவும் மாதிரி உதவுகிறது. எ.கா இலட்சிய வாயு மாதிரி — மூலக்கூறுகளை புள்ளித் துகள்களாகக் கருதி PV=nRT-ஐத் தருகிறது.
(b) மாதிரி அண்ணளவே; குறிப்பிட்ட வரம்புகளுக்குள் மட்டும் செல்லுபடியாகும். இலட்சிய வாயு மாதிரி உயர் அழுத்தம்/தாழ் வெப்பநிலையில் தோல்வியடைகிறது (மூலக்கூறு கனவளவு & ஈர்ப்பு முக்கியமாகின்றன).
(c) இயற்பியல் அளவிடத்தக்க கணிப்புகளைச் சோதனையால் சரிபார்த்தே முன்னேறுகிறது. அளவீடு கோட்பாடுகளுக்கு எண்-அடிப்படை சான்றைத் தந்து, ஏற்பு/மறுப்பை சாத்தியமாக்குகிறது; எனவே துல்லியமான, அளவிடத்தக்க அளவீடின்றி இயற்பியல் ஒரு துல்லியமான அறிவியலாக நிலைக்க முடியாது. ஆயினும் அளவீட்டில் எப்போதும் வழு (uncertainty) உள்ளதால், முடிவுகள் வரம்புக்குட்பட்டவை — இதுவே அளவீட்டின் கவனமான கையாளுகையை அவசியமாக்குகிறது.