18 அமைப்புள்ள கேள்வி — அலகு 1-இன் ஒவ்வொரு பகுதியிலிருந்தும், முழுச் செயல்படுத்தப்பட்ட விடைகளுடன். ஒவ்வொரு கேள்வியின் "காட்டு விடை"-ஐ அழுத்தி விடையை வெளிப்படுத்துங்கள்.
கட்டமைப்பு வினா U1-S1
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 U1-S2
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 U1-S3
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.
கட்டமைப்பு வினா U1-S4
7 புள்ளி
வழியலகுகளை அடிப்படை அலகுகளில் வெளிப்படுத்தல்.
(a) அழுத்தம் (pascal) ஐ அடிப்படை அலகுகளில் தருவித்துக் காட்டுக.
விடை
P = F/A = N/m²
N = kg m s⁻²
Pa = kg m s⁻²/m² = kg m⁻¹ s⁻²
(b) ஆற்றல் (joule) ஐ அடிப்படை அலகுகளில் தருவித்துக் காட்டுக.
விடை
W = F×d = N·m
= (kg m s⁻²)·m = kg m² s⁻²
(c) வலு (watt) ஐ அடிப்படை அலகுகளில் தருவித்துக் காட்டுக.
விடை
P = W/t = J/s
= (kg m² s⁻²)/s = kg m² s⁻³
கட்டமைப்பு வினா U1-S5
6 புள்ளி
அலகு மாற்றங்கள்.
(a) 7800 kg m⁻³ அடர்த்தியை g cm⁻³-இல் எழுதுக.
விடை
1 kg m⁻³ = 10⁻³ g cm⁻³
7800 × 10⁻³ = 7.8 g cm⁻³
(b) 108 km h⁻¹-ஐ m s⁻¹-ஆக மாற்றுக.
விடை
108 ÷ 3.6 = 30 m s⁻¹
(c) 0.75 m²-ஐ mm²-இல் எழுதுக.
விடை
1 m² = 10⁶ mm²
0.75 × 10⁶ = 7.5×10⁵ mm²
கட்டமைப்பு வினா U1-S6
4 புள்ளி
திசையன் & திசையிலி.
(a) பின்வருவனவற்றை திசையன்/திசையிலி எனப் பிரிக்க: கதி, திசைவேகம், விசை, ஆற்றல், இடப்பெயர்ச்சி, திணிவு.
விடை
திசையன்: திசைவேகம், விசை, இடப்பெயர்ச்சி. திசையிலி: கதி, ஆற்றல், திணிவு.
(b) \"கதி\" மற்றும் \"திசைவேகம்\" வேறுபடுவது ஏன் எனக் கூறுக.
விடை
கதி = கடந்த தூரம்/நேரம் (திசையிலி, அளவு மட்டும்); திசைவேகம் = இடப்பெயர்ச்சி/நேரம் (திசையன், திசையும் உண்டு). வட்டப் பாதையில் கதி மாறாமல் இருந்தாலும் திசைவேகம் மாறலாம்.
கட்டமைப்பு வினா U1-S7
7 புள்ளி
பரிமாண சூத்திரங்கள்.
(a) விசை, வேலை, வலு ஆகியவற்றின் பரிமாண சூத்திரங்களைத் தருவிக்க.
விடை
விசை = ma = [M][L T⁻²] = [M L T⁻²]
வேலை = Fd = [M L T⁻²][L] = [M L² T⁻²]
வலு = வேலை/நேரம் = [M L² T⁻²]/[T] = [M L² T⁻³]
(b) F = mv²/r என்ற வட்ட இயக்க விசைச் சூத்திரம் பரிமாண ஒத்திசைவுடையதா எனச் சோதிக்க.
விடை
வலப்பக்கம் = [M][L T⁻¹]²/[L] = [M L² T⁻²]/[L] = [M L T⁻²]
இடப்பக்கம் (விசை) = [M L T⁻²] ✓
இரு பக்கமும் சமம் → ஒத்திசைவு.
கட்டமைப்பு வினா U1-S8
6 புள்ளி
மாறிலியின் பரிமாணம்.
(a) அண்ட ஈர்ப்பு விதி F = GMm/r²-இல் G-இன் பரிமாணத்தைக் கண்டறிக.
விடை
G = Fr²/(Mm)
= [M L T⁻²][L²]/([M][M])
= [M L³ T⁻²]/[M²] = [M⁻¹ L³ T⁻²]
(b) E = hf-இல் (E ஆற்றல், f அதிர்வெண்) ப்ளாங்க் மாறிலி h-இன் பரிமாணம்?
விடை
h = E/f = [M L² T⁻²]/[T⁻¹] = [M L² T⁻¹]
கட்டமைப்பு வினா U1-S9
5 புள்ளி
பரிமாண பகுப்பாய்வின் வரம்புகள்.
(a) பரிமாண பகுப்பாய்வின் இரு பயன்களைக் கூறுக.
விடை
(1) சமன்பாட்டின் பரிமாண ஒத்திசைவைச் சரிபார்த்தல். (2) அளவுகளுக்கிடையேயான சாத்தியமான தொடர்பை (சூத்திர வடிவம்) யூகித்தல்; அலகு மாற்றமும்.
(b) அதன் இரு வரம்புகளைக் கூறுக.
விடை
(1) பரிமாணமற்ற எண் மாறிலிகளை (½, 2π) தீர்மானிக்காது. (2) கூட்டல்/கழித்தல் கொண்ட சமன்பாடுகளையோ, தனிப்பட்ட பரிமாணமற்ற சார்புகளையோ (sin, log) கையாள முடியாது.
கட்டமைப்பு வினா U1-S10
7 புள்ளி
விசையின் கூறுகள்.
(a) 20 N விசை கிடைமட்டத்துடன் 60° சாய்வில் உள்ளது. கிடை, செங்குத்துக் கூறுகளைக் கணக்கிடுக. (sin60°=0.866, cos60°=0.5)
விடை
கிடை = Fcosθ = 20×0.5 = 10 N
செங்குத்து = Fsinθ = 20×0.866 = 17.3 N
(b) இக்கூறுகளிலிருந்து அசல் விசையின் அளவையும் திசையையும் மீளப் பெறுக.
விடை
F = √(10²+17.3²) = √(100+299)=√399 ≈ 20 N ✓
θ = tan⁻¹(17.3/10) = tan⁻¹(1.73) = 60° ✓
கட்டமைப்பு வினா U1-S11
6 புள்ளி
தொகுபயன் விசை.
(a) 5 N (கிழக்கு) மற்றும் 12 N (வடக்கு) விசைகளின் தொகுபயனின் அளவைக் கணக்கிடுக.
விடை
செங்கோணம் → R = √(5²+12²) = √(25+144) = √169 = 13 N
(b) தொகுபயனின் திசையைக் கிழக்கிலிருந்து கணக்கிடுக.
விடை
θ = tan⁻¹(12/5) = tan⁻¹(2.4) = 67.4° கிழக்கிலிருந்து வடக்கு நோக்கி
கட்டமைப்பு வினா U1-S12
5 புள்ளி
திசையன் கூட்டல் கொள்கைகள்.
(a) இரு திசையன்களின் அதிகபட்ச மற்றும் குறைந்தபட்ச தொகுபயன் எப்போது கிடைக்கும் எனக் கூறுக.
விடை
அதிகபட்சம்: இரண்டும் ஒரே திசையில் (θ=0°) → R=A+B. குறைந்தபட்சம்: நேரெதிர் (θ=180°) → R=|A−B|.
(b) 8 N, 5 N விசைகளின் தொகுபயன் எவ்வீச்சில் இருக்கும்?
விடை
அதிகபட்சம் = 8+5 = 13 N; குறைந்தபட்சம் = 8−5 = 3 N
எனவே 3 N முதல் 13 N வரை.
கட்டமைப்பு வினா U1-S13
7 புள்ளி
வெர்னியர் கேலிப்பர்.
(a) குறைந்தபட்ச அளவீடு (least count) எவ்வாறு வரையறுக்கப்படுகிறது எனக் கூறி, 1 mm முதன்மைப் பிரிவும் 20 வெர்னியர் பிரிவுகள் 19 mm-ஐ அளக்கும் கருவிக்கு LC-ஐக் கணக்கிடுக.
விடை
LC = 1 முதன்மைப் பிரிவு − 1 வெர்னியர் பிரிவு
1 வெர்னியர் பிரிவு = 19/20 = 0.95 mm
LC = 1 − 0.95 = 0.05 mm
(b) முதன்மை அளவு 4.6 cm, 7-ஆம் வெர்னியர் பிரிவு பொருந்துகிறது (LC=0.01 cm), பூஜ்ஜியப் பிழை +0.02 cm. திருத்திய நீளம்?
விடை
வாசிப்பு = 4.6 + 7×0.01 = 4.67 cm
திருத்தம் = 4.67 − 0.02 = 4.65 cm
கட்டமைப்பு வினா U1-S14
6 புள்ளி
திருகு மைக்ரோமீட்டர்.
(a) pitch = 0.5 mm, வட்ட அளவில் 50 பிரிவுகள். LC-ஐக் கணக்கிடுக.
விடை
LC = pitch / பிரிவுகள் = 0.5/50 = 0.01 mm
(b) ஒரு கம்பியின் வாசிப்பு: முதன்மை 2.5 mm, வட்ட அளவு 42, பூஜ்ஜியப் பிழை −0.03 mm. கம்பியின் விட்டம்?
விடை
வாசிப்பு = 2.5 + 42×0.01 = 2.92 mm
திருத்தம் = 2.92 − (−0.03) = 2.95 mm
கட்டமைப்பு வினா U1-S15
5 புள்ளி
கருவித் தேர்வு.
(a) பின்வரும் அளவீடுகளுக்கு மிகப் பொருத்தமான கருவியைத் தருக: (i) ஒரு புத்தகத்தின் அகலம், (ii) ஒரு முடியின் விட்டம், (iii) ஒரு குழாயின் உள்விட்டம்.
விடை
(i) மீட்டர் அளவுகோல் (LC 1 mm — போதும்). (ii) மைக்ரோமீட்டர் (LC 0.01 mm — மிக மெல்லியது). (iii) வெர்னியர் கேலிப்பரின் உள் தாடைகள்.
(b) மைக்ரோமீட்டரில் ratchet-ஐப் பயன்படுத்துவதன் காரணத்தைக் கூறுக.
விடை
ஒரே சீரான அழுத்தத்தைத் தந்து, பொருளை மிகுதியாக அழுத்தாமல், மீளக்கூடிய துல்லியமான வாசிப்பை உறுதிசெய்ய.
கட்டமைப்பு வினா U1-S16
7 புள்ளி
வழுப் பரவல்.
(a) ஒரு செவ்வகத்தின் பக்கங்கள் l = (10.0 ± 0.1) cm, b = (5.0 ± 0.1) cm. பரப்பளவு A = lb-இல் சதவீத வழுவைக் கணக்கிடுக.
விடை
பெருக்கல் → சதவீத வழுக்களைக் கூட்டு.
(0.1/10.0)×100 = 1%; (0.1/5.0)×100 = 2%.
A-இல் வழு = 1% + 2% = 3%.
(b) ஒரு கோளத்தின் ஆரை r = (3.00 ± 0.03) cm. கனவளவு V = (4/3)πr³-இல் சதவீத வழு?
விடை
r-இல் வழு = (0.03/3.00)×100 = 1%.
V ∝ r³ → வழு = 3 × 1% = 3%.
கட்டமைப்பு வினா U1-S17
6 புள்ளி
g-இன் தீர்மானம்.
(a) ஓர் எளிய ஊசலில் l = (1.00 ± 0.01) m, T = (2.00 ± 0.02) s. g = 4π²l/T². l, T-இல் சதவீத வழுக்களைக் காண்க.
விடை
l: (0.01/1.00)×100 = 1%.
T: (0.02/2.00)×100 = 1%.
(b) g-இல் மொத்தச் சதவீத வழுவைக் கணக்கிடுக.
விடை
g ∝ l/T² → வழு = (Δl/l) + 2(ΔT/T).
= 1% + 2×1% = 3%.
கட்டமைப்பு வினா U1-S18
5 புள்ளி
வழு வகைகள்.
(a) முறைமை வழுவுக்கும் எழுமாற்று வழுவுக்கும் ஒரு வேறுபாட்டைக் கூறி, ஒவ்வொன்றுக்கும் ஓர் உதாரணம் தருக.
விடை
முறைமை வழு: ஒரே திசையில் சாயும்; சராசரியால் குறையாது (எ.கா தவறான பூச்சியக் குறி). எழுமாற்று வழு: இருதிசையில் சிதறும்; சராசரியால் குறையும் (எ.கா எதிர்வினை நேரம், parallax).
(b) ஒரு அளவீடு "துல்லியம் (precise) ஆனால் accuracy இல்லை" என்றால் என்ன பொருள்?
விடை
மீளும் வாசிப்புகள் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக இருக்கும் (precise), ஆனால் உண்மை மதிப்பிலிருந்து விலகியிருக்கும் (not accurate) — பெரும்பாலும் ஒரு முறைமை வழுவைக் காட்டுகிறது.