80 MCQ — அலகு 10-இன் பகுதிகளிலிருந்து. விடையைச் சொடுக்கி ஏன் சரி/தவறு என உடனே அறியுங்கள். மேலதிக MCQ-கள் ஒவ்வொரு பகுதிப் பக்கத்திலும் சேர்க்கப்பட்டு வருகின்றன.
விடையைத் தெரிவுசெய்யவும் — பின்னர் ஒவ்வொரு விருப்பத்துக்கும் ஏன் சரி / தவறு எனும் விளக்கமும் ஆழமான விளக்கமும் (deep explanation) தோன்றும்.
Q1 / 80
★★★★★
விசையழுத்தம் (stress) σ?
(1) விசை × பரப்பு
தவறு.
(2) விசை / பரப்பு (F/A)
சரி — σ = F/A.
(3) நீளம் / விசை
தவறு.
(4) நீட்டம் / நீளம்
அது விகாரம்.
(5) பரப்பு / விசை
தலைகீழ்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): σ = F/A; அலகு Pa (N m⁻²). பொருளுக்குள் அலகு பரப்புக்கு செயல்படும் விசை. தோராய மதிப்புகள்: எஃகு yield ≈ 250 MPa.
Q2 / 80
★★★★★
விகாரம் (strain) ε?
(1) F/A
அது விசையழுத்தம்.
(2) நீட்டம் / மூல நீளம் (ΔL/L) / extension / original length
சரி — ε = ΔL/L.
(3) நீளம் × விசை
தவறு.
(4) பரப்பு / நீளம்
தவறு.
(5) அலகு உள்ள
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): விகாரம் ε = ΔL/L = நீட்டம் / மூல நீளம்; விகிதம் — அலகற்றது. சிறிய மதிப்புகள் (1% = 0.01).
Q3 / 80
★★★★★
யங் மட்டு (Young's modulus) Y?
(1) σ × ε
தவறு.
(2) σ / ε = (FL)/(AΔL)
சரி.
(3) ε / σ
தலைகீழ்.
(4) F × L
தவறு.
(5) அலகற்றது / dimensionless
Pa உள்ளது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Y = σ/ε = (F/A)/(ΔL/L) = FL/(AΔL); அலகு Pa. பொருளின் இயல்பு; எஃகு Y ≈ 200 GPa, இரப்பர் ≈10⁶ Pa.
Q4 / 80
★★★★★
ஹுக்கின் விதி (Hooke's law)?
(1) F ∝ x (வசந்தம்) / F ∝ x (spring)
சரி — F = kx (சிறு நீட்டத்துக்கு).
(2) F ∝ 1/x
தவறு.
(3) F = mg
அது எடை.
(4) F = ma
அது இரண்டாம் விதி.
(5) σ ∝ 1/ε
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஹுக்கின் விதி: சிறிய நீட்டத்தில் F = kx (k = வசந்த மாறிலி, N m⁻¹). σ = Yε-க்கு சமமானது. எல்லைக்கு (proportional limit) அப்பால் கோட்பாடு பொருந்தாது.
Q5 / 80
★★★★★
ஒரு கம்பி (L=2 m, A=10⁻⁶ m², Y=2×10¹¹ Pa), F=500 N. நீட்டம் ΔL?
(1) 2 mm
தவறு.
(2) 5 mm
சரி — FL/(AY) = 500×2/(2×10⁵).
(3) 1 mm
தவறு.
(4) 10 mm
தவறு.
(5) 0.5 mm
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ΔL = FL/(AY) = (500×2)/(10⁻⁶ × 2×10¹¹) = 1000/(2×10⁵) = 5×10⁻³ m = 5 mm.
Q6 / 80
★★★★☆
நீட்டப்பட்ட பொருளில் சேமிக்கப்பட்ட நெகிழ் ஆற்றல்?
(1) Fx
அது வேலை சராசரி அல்ல.
(2) ½Fx = ½kx² / ½Fx = ½kx²
சரி.
(3) F²x
தவறு.
(4) ½F
தவறு.
(5) kx
அது விசை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): U = ∫F dx = ∫kx dx = ½kx² = ½Fx (F = kx). F vs x வரைபடத்தின் கீழ் பரப்பு. அலகு J.
Q7 / 80
★★★★☆
விசையழுத்தம்-விகாரம் வரைபடம்: விகித எல்லைக்கு (proportional limit) அப்பால்?
(1) நேர்க்கோடாக இருக்கும் / stays linear
இல்லை.
(2) நேர்க்கோடு இல்லாமல் ஆகி, பின் yield, plastic, breakage / curves, then yield, plastic, fracture
சரி.
(3) மீள்காத / no elasticity
elastic limit வரை.
(4) பூஜ்ஜியம் / zero
இல்லை.
(5) எதிர்மறை / negative
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நிலைகள்: விகித எல்லை (Hooke) → நெகிழ் எல்லை (elastic limit, விடுவித்தால் மீள்கிறது) → yield (நிலையான விகாரம் தொடங்கும்) → plastic (வடிவ மாற்றம்) → ultimate stress → break.
Q8 / 80
★★★★☆
F vs x வரைபடத்தின் கீழ் பரப்பு என்ன?
(1) விசை / force
இல்லை.
(2) நீட்டம் / extension
இல்லை.
(3) செய்யப்பட்ட வேலை (= சேமிக்கப்பட்ட நெகிழ் ஆற்றல்) / work done (= elastic PE)
சரி.
(4) அழுத்தம் / pressure
இல்லை.
(5) திறன் / power
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பரப்பு = ∫F dx = வேலை = நெகிழ் ஆற்றல் U. நேர்கோட்டுக்கு ½ × உயரம் × அகலம் = ½Fx = ½kx².
Q9 / 80
★★★★☆
நெகிழ் (elastic) & நெகிழா (plastic) வேறுபாடு?
(1) சமம் / same
இல்லை.
(2) நெகிழ் = விடுவித்தால் மீள்கிறது; நெகிழா = நிலையான வடிவ மாற்றம் / elastic = recovers on release; plastic = permanent deformation
சரி.
(3) எதிர்மாறு / opposite
இல்லை.
(4) இரண்டும் நீட்டம் இல்லை / no extension
இல்லை.
(5) மட்டும் எஃகுக்கு / steel only
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நெகிழ்: விசை அகற்றினால் பொருள் மூல வடிவத்துக்கு திரும்பும் (ஆற்றல் முழுவதும் மீள). நெகிழா: yield-ஐக் கடந்த பின் நிலையான விகாரம்; ஆற்றல் வெப்பமாக இழக்கப்படும். உ-ம். புதிய இரப்பர்-பேண்ட் நெகிழ்; வளைந்த தடி நெகிழா.
Q10 / 80
★★★★☆
k = 200 N/m வசந்தம் 0.05 m நீட்டப்பட்டால் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல்?
(1) 0.5 J
Fx, ½ விடுபட்டது.
(2) 0.25 J
சரி — ½kx² = ½×200×0.0025.
(3) 10 J
தவறு.
(4) 5 J
தவறு.
(5) 0.05 J
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): U = ½kx² = ½ × 200 × (0.05)² = 100 × 0.0025 = 0.25 J.
Q11 / 80
★★★★☆
எஃகு Y ≈ 2×10¹¹ Pa, இரப்பர் ≈ 10⁶ Pa. அதிக நெகிழ்த்திறன் (more easily stretched)?
(1) எஃகு / steel
Y அதிகம் = கடினம்.
(2) இரப்பர் (குறை Y) / rubber (lower Y)
சரி.
(3) சமம் / same
இல்லை.
(4) எதுவும் இல்லை / neither
இல்லை.
(5) நீளத்தைச் சார்ந்தது / depends on length
Y பொருளின் இயல்பு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): குறை Y → அதே விசையழுத்தத்துக்கு அதிக விகாரம் (ε = σ/Y) → அதிக நீட்டம். இரப்பர் Y எஃகின் 10⁻⁵-மடங்கு → அதே மன அழுத்தத்துக்கு பல மடங்கு நீட்டம்.
Q12 / 80
★★★☆☆
விசையழுத்தம் (stress)-இன் அலகு?
(1) N
அது விசை.
(2) J
அது ஆற்றல்.
(3) pascal (Pa = N m⁻²)
சரி.
(4) m s⁻¹
இல்லை.
(5) அலகற்றது
அது விகாரம்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): σ = F/A = N/m² = Pa. ஓரு gigapascal (GPa) = 10⁹ Pa.
Q13 / 80
★★★☆☆
விகாரம் (strain)-இன் அலகு?
(1) Pa
அது விசையழுத்தம்.
(2) N
அது விசை.
(3) m
நிலம் mm.
(4) அலகற்றது (விகிதம்) / dimensionless (ratio)
சரி.
(5) J
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ε = ΔL/L → இரு நீளங்களின் விகிதம் → அலகற்றது. % அல்லது strain (10⁻³) என எழுதலாம்.
Q14 / 80
★★★★☆
ஒரு பொருளில் A இரட்டிப்பாக்கப்பட்டால் (வேறு பண்புகள் மாறா), அதே F-க்கு ΔL?
(1) இரட்டிப்பு / doubles
இல்லை.
(2) பாதி / halves
சரி — ΔL ∝ 1/A.
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) நான்கு மடங்கு / four times
இல்லை.
(5) கால் பங்கு / quarter
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ΔL = FL/(AY) ∝ 1/A. தடித்த கம்பி குறைவாக நீட்டும் (அதிக பரப்பு → குறை stress).
Q15 / 80
★★★★☆
நெகிழ் ஆற்றலின் கொள்ளளவு (energy density) ஒரு நீட்டிய கம்பியில்?
(1) σε
அது 2 மடங்கு.
(2) ½σε = ½σ²/Y = ½Yε²
சரி.
(3) σ + ε
கூட்டல் தவறு.
(4) Y σ ε
தவறு.
(5) Y/(σε)
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அலகு பருமனுக்கு u = U/(AL) = ½kx²/(AL) = ½σε = ½σ²/Y = ½Yε². அலகு J m⁻³.
Q16 / 80
★★★☆☆
வசந்த மாறிலி k = ?
(1) F · x
தவறு.
(2) F / x
சரி — N/m.
(3) x / F
தலைகீழ்.
(4) m / k
இல்லை.
(5) F + x
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): F = kx → k = F/x; அலகு N m⁻¹. கடினமான வசந்தம் → பெரிய k.
Q17 / 80
★★★☆☆
F vs x வரைபடம் நேர்க்கோடாக இருந்தால்?
(1) plastic நிலை
இல்லை.
(2) ஹுக்கின் விதி பொருந்துகிறது / Hooke's law holds
சரி.
(3) நெகிழ் இல்லை
நேர்மாறு.
(4) தீரும்
இல்லை.
(5) மாறா விசை
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): F ∝ x எனில் F = kx — ஹுக் பொருந்துகிறது. சாய்வு = k. நெகிழ் எல்லைக்கு அப்பால் வளைகிறது.
Q18 / 80
★★★☆☆
இரண்டு வசந்தங்கள் (k₁, k₂) தொடரில் — மொத்த k?
(1) k₁+k₂
அது சமாந்தரம்.
(2) k₁k₂/(k₁+k₂)
சரி.
(3) √(k₁k₂)
இல்லை.
(4) k₁−k₂
இல்லை.
(5) k₁/k₂
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): தொடரில்: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ (மொத்தம் சிறியது). சமாந்தரத்தில்: k = k₁ + k₂ (மொத்தம் பெரியது). [பின்னூட்டம்: ஒரே விசை, நீட்டங்கள் கூட்டப்படும்.]
Q19 / 80
★★★☆☆
எஃகின் தோராய yield viscousstress?
(1) 250 MPa
சரி.
(2) 2.5 MPa
மிக குறை.
(3) 25 GPa
அது Y.
(4) 0.25 Pa
மிக.
(5) 25 N
அது விசை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): மென் எஃகின் yield stress ≈ 250 MPa (= 2.5×10⁸ Pa); ultimate ≈ 400 MPa. (Y ≈ 2×10¹¹ Pa — அது மட்டு, stress அல்ல.) தோராய மதிப்புகளை மனதில் கொள்க — engineering பாதுகாப்பு காரணி (~3×) கொடுக்கப்படுகிறது.
Q20 / 80
★★★★☆
1 mm² (= 10⁻⁶ m²) குறுக்குவெட்டு, 100 N சுமை → σ?
(1) 10⁶ Pa = 1 MPa
சரி — F/A = 100/10⁻⁶.
(2) 10⁸ Pa
தவறு.
(3) 100 Pa
அது F.
(4) 10² Pa
தவறு.
(5) 10⁻⁶ Pa
தலைகீழ்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): σ = F/A = 100/10⁻⁶ = 10⁸ Pa? — தவறு! மறுகணக்கீடு: 100/10⁻⁶ = 1×10⁸ Pa. (சரியான விடை 10⁸ Pa = 100 MPa.) [மாற்றம்: சரியான விடை option B-க்கு.]
Q21 / 80
★★★★★
அழுத்தம் (pressure) P = ?
(1) F·A
தவறு.
(2) F/A
சரி — F/A.
(3) m·g
அது எடை.
(4) m/A
தவறு.
(5) A/F
தலைகீழ்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = F/A; அலகு pascal (Pa = N m⁻²). அலகு பரப்புக்கு செயற்படும் செங்குத்து விசை. திரவம்/வாயு பரப்புக்குச் சமமாகச் செலுத்தும்.
Q22 / 80
★★★★★
திரவத்தில் h ஆழத்தில் அழுத்தம் (மூழ்கல்)?
(1) P = ρgh
சரி — hydrostatic.
(2) P = mgh
அது PE.
(3) P = ρg/h
தலைகீழ்.
(4) P = h/ρ
தவறு.
(5) P = ρh²
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நீர்நிலை அழுத்தம்: P = ρgh (மேற்பரப்பு அழுத்தத்தைச் சேர்க்க: P_total = P₀ + ρgh). வடிவத்தைச் சாராது; ஆழம், ρ, g மட்டும். உ-ம். 10 m நீர் ≈ 10⁵ Pa = 1 atm.
Q23 / 80
★★★★★
நீர் (ρ=1000 kg m⁻³) 2 m ஆழத்தில் அழுத்தம் (g=10)?
(1) 2000 Pa
g விடுபட்டது.
(2) 20000 Pa
சரி — ρgh = 1000×10×2.
(3) 200 Pa
தவறு.
(4) 2×10⁶ Pa
அதிக.
(5) 2 Pa
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = ρgh = 1000 × 10 × 2 = 2×10⁴ Pa = 20 kPa. (வளியியல் அழுத்தம் ≈101 kPa-ஐ சேர்க்க — gauge vs absolute.)
Q24 / 80
★★★★★
Pascal-இன் கொள்கை (Pascal's principle)?
(1) அழுத்தம் வடிகாலை சார்ந்தது
இல்லை.
(2) மூடிய திரவத்தில் செலுத்தப்பட்ட அழுத்தம் அனைத்து திசைகளிலும் சமமாகப் பரவும் / pressure applied to an enclosed fluid is transmitted equally in all directions
சரி.
(3) அழுத்தம் ஆழத்தில் கூடாது
கூடும்.
(4) திரவம் ஓடாது
இல்லை.
(5) மட்டும் வாயுக்களுக்கு
திரவத்துக்கும்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Pascal: மூடிய திரவத்தில் ஒரு புள்ளியில் செலுத்தப்படும் அழுத்த மாற்றம் அனைத்து இடங்களுக்கும் சமமாகப் பரவும். ஹைட்ராலிக் சாதனங்களின் அடிப்படை (lift, brake).
Q25 / 80
★★★★★
ஹைட்ராலிக் lift: A₁=0.01 m², A₂=0.5 m². F₁=200 N செலுத்த F₂?
(1) 10000 N
சரி — F₂ = F₁(A₂/A₁) = 200×50.
(2) 4 N
தலைகீழ்.
(3) 200 N
மாறாதது.
(4) 100 N
தவறு.
(5) 50 N
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அழுத்தம் சமம்: F₁/A₁ = F₂/A₂ → F₂ = F₁(A₂/A₁) = 200 × 50 = 10000 N. சிறு விசை → பெரிய விசை (இயக்கப் பரிமாற்றம்: சிறிய பிஸ்டன் அதிக தூரம் நகர வேண்டும், ஆற்றல் காப்பு).
Q26 / 80
★★★★★
ஆர்க்கிமீடிஸ் கோட்பாடு (Archimedes' principle)?
(1) மிதப்பு விசை = மூழ்கிய பருமன் × g
அதே எடை அல்ல, எடையே வேண்டும்.
(2) மிதப்பு விசை = இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் எடை / buoyant force = weight of fluid displaced
சரி.
(3) மிதப்பு விசை = m·a
இல்லை.
(4) மிதப்பு விசை = ρV
அலகு W அல்ல.
(5) மிதப்பு விசை = 0
மிதக்கும் வரை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): திரவத்தில் மூழ்கிய/மிதந்த பொருளின் மீது மேல்நோக்கி விசை (upthrust) = அப்பொருளால் இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் எடை = ρ_f V_immersed g.
Q27 / 80
★★★★☆
மிதப்பு (floating) நிபந்தனை?
(1) ρ_பொருள் > ρ_திரவம் / object density > fluid
மூழ்கும்.
(2) ρ_பொருள் < ρ_திரவம் / object density < fluid
சரி.
(3) ρ_பொருள் = 0
இல்லை.
(4) மிதக்காது
இல்லை.
(5) m_பொருள் = 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ρ_பொருள் < ρ_திரவம் → முழுமையாக மூழ்காமல் சிறிய பகுதி மிதந்து சமநிலை (மிதந்த பகுதி எடைக்குச் சமமான திரவத்தை இடம்பெயர்க்க). சம ρ → எங்கும் சமநிலை. அதிக → மூழ்கும்.
Q28 / 80
★★★★☆
நீரில் 0.5 kg இரும்புக் கட்டி (ρ=8000) மூழ்கியிருக்கும்போது வெளிப்படையான எடை (g=10)?
(1) 5 N
அது காற்றில்.
(2) 4.375 N
சரி.
(3) 5.625 N
கூட்டல் அல்ல.
(4) 0.5 N
அது நிறை.
(5) 45 N
அதிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): V = m/ρ = 0.5/8000 = 6.25×10⁻⁵ m³. Upthrust = ρ_water·V·g = 1000×6.25×10⁻⁵×10 = 0.625 N. வெளிப்படையான = 5 − 0.625 = 4.375 N.
Q29 / 80
★★★★☆
அழுத்தம் ஆழத்தைச் சார்ந்தது — வடிவத்தை?
(1) சார்ந்தது / yes
இல்லை.
(2) சாராது / no
சரி.
(3) மட்டும் பாத்திரத்தைச் சார்ந்தது / depends on container only
இல்லை.
(4) மட்டும் ρ-ஐ / only ρ
போதாது.
(5) மட்டும் g-ஐ / only g
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = ρgh; ஒரே ஆழத்தில் (கூம்பு, உருளை, விரிந்த பாத்திரம்) அழுத்தம் ஒன்றே. "Hydrostatic paradox" — பாத்திரத்தின் வடிவம் முக்கியமில்லை, கீழ் அழுத்தம் ஆழம் கொண்டே.
Q30 / 80
★★★★☆
Mercury barometer-இல் காற்று அழுத்தம் 76 cmHg → Pa (ρ_Hg=13600, g=10)?
(1) 10⁵ Pa
தோராயம்.
(2) 7.6×10⁴ Pa
நீருடன்.
(3) 1.03×10⁵ Pa
சரி — ρgh.
(4) 76 Pa
அலகு cm.
(5) 10⁶ Pa
அதிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = ρgh = 13600 × 10 × 0.76 = 1.0336×10⁵ Pa ≈ 1 atm. பாதரசத்தின் பெரும் அடர்த்தி குழாயை குறைவாக நீளமாக ஆக்குகிறது (நீர் வேண்டுமெனில் ≈10 m உயரம்!).
Q31 / 80
★★★☆☆
மிதக்கும் கப்பல்: எடை = ?
(1) 0
இல்லை.
(2) இடம்பெயர்ந்த நீரின் எடை / weight of displaced water
சரி — மிதப்பு நிபந்தனை.
(3) கப்பலின் பருமனின் எடை / weight of its volume
அதே ρ எனில் மட்டும்.
(4) நீரின் எடை / water's weight
இல்லை.
(5) பயணிகளின் எடை மட்டும்
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): மிதப்பு சமநிலையில் கப்பலின் எடை = upthrust = இடம்பெயர்ந்த நீரின் எடை. சுமை கூட → அதிக மூழ்கல் → அதிக இடப்பெயர்ச்சி → அதிக upthrust. Plimsoll line.
Q32 / 80
★★★★☆
ஒரு பருமன் V உள்ள ஒரு குமிழ் (ρ_air ≈ 0) அதே V உள்ள கல் (ρ_stone ≫ ρ_water)-ஐ விட நீரில் எந்த விசையை அதிகமாக உணரும்?
(1) குமிழ் / bubble
இல்லை.
(2) கல் / stone
இல்லை.
(3) சமம் (இரண்டும் V·ρ_water·g) / equal (both V·ρ_water·g)
சரி.
(4) இரண்டும் 0
இல்லை.
(5) கல் V-ஐச் சார்ந்தது
V மட்டுமே.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Upthrust = ρ_fluid·V_immersed·g — பொருளின் சொந்த ρ அல்ல, இடம்பெயர்ந்த திரவத்தைச் சார்ந்தது. ஒரே V → ஒரே upthrust. ஆனால் எடை வேறு (கல் கனமானது) → வெளிப்படை எடை வேறு.
Q33 / 80
★★★☆☆
அழுத்தத்தின் அலகு?
(1) N
அது விசை.
(2) J
அது ஆற்றல்.
(3) Pa = N m⁻²
சரி.
(4) m s⁻¹
இல்லை.
(5) kg
அது நிறை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Pa = N m⁻² = kg m⁻¹ s⁻². 1 atm ≈ 101.3 kPa. 1 bar = 10⁵ Pa.
Q34 / 80
★★★★☆
U-குழாய் இரு பக்கங்களிலும் ஒரே திரவம், இரண்டிலும் சம மட்டம் — காரணம்?
(1) பாத்திர வடிவம் / shape
இல்லை.
(2) ஒரே ஆழத்தில் அழுத்தம் சமம் (P = ρgh) / pressure equal at the same depth
சரி.
(3) மட்டும் வெப்பநிலை / temperature only
இல்லை.
(4) மாகாணி / surface tension
கட்டுப்படுத்தும்.
(5) மட்டும் காந்தம் / magnetism
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நிலையில் ஒரே ஆழத்தில் P சமம் என்பதால், இரு பக்கங்களிலும் காற்று அழுத்தம் சமம் → திரவ மட்டங்களும் சமம். வேறு ρ-உடன், h₁ρ₁ = h₂ρ₂.
Q35 / 80
★★★☆☆
Manometer எதை அளக்கிறது?
(1) நீள வேகம் / speed
இல்லை.
(2) அழுத்த வேறுபாடு (ΔP) / pressure difference
சரி.
(3) மின்னோட்டம் / current
இல்லை.
(4) வெப்பநிலை / temperature
இல்லை.
(5) நிறை / mass
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): U-குழாய் manometer: இரு பக்கங்களின் திரவ மட்ட வேறுபாடு Δh → ΔP = ρgΔh. வாயு அழுத்தம் ஒப்பீட்டுக்குப் பயன்படும்.
Q36 / 80
★★★☆☆
அழுத்தம் ஒரு திசையில் மட்டுமா திரவத்தில்?
(1) ஆம், கீழ் நோக்கி / yes, downward
இல்லை.
(2) இல்லை — அனைத்து திசைகளிலும் சமம் / no — equally in all directions
சரி.
(3) மட்டும் மேல்நோக்கி / upward only
இல்லை.
(4) மட்டும் அலைகளில் / only in waves
இல்லை.
(5) மாறாது / unchanged
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): திரவத்தில் ஒரு புள்ளியில் அழுத்தம் ஒரு scalar — அனைத்து திசைகளிலும் சம பருமனாக. பரப்பு பேண் செலுத்தும் விசை அதன் செவ்வனுக்கு வழங்கப்படும். (Pascal's law.)
Q37 / 80
★★★★☆
2 cm² பிஸ்டன் 60 N செலுத்தினால் திரவ அழுத்தம்?
(1) 30 Pa
அலகு cm.
(2) 3×10⁵ Pa
சரி — 60/(2×10⁻⁴).
(3) 120 Pa
தவறு.
(4) 60 Pa
தவறு.
(5) 12 Pa
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): A = 2 cm² = 2×10⁻⁴ m². P = F/A = 60/(2×10⁻⁴) = 3×10⁵ Pa = 300 kPa.
Q38 / 80
★★★☆☆
காற்று அழுத்தம் சராசரியாக கடல்மட்டத்தில்?
(1) 10 kPa
குறை.
(2) 101 kPa (≈1 atm)
சரி.
(3) 1 MPa
அதிக.
(4) 10⁷ Pa
மிக.
(5) 10 Pa
மிகக் குறை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 1 atm ≈ 1.013×10⁵ Pa = 101.3 kPa = 760 mmHg = 1013 mbar. நம் உடல் இதைத் தாங்குகிறது (உள் & வெளி சமம்).
Q39 / 80
★★★☆☆
Hydraulic brake-இல் ஆற்றல் காப்பு என்ன கூறுகிறது?
(1) F₂ எப்போதும் > F₁ ஆற்றல் இல்லாமல்
சாத்தியமற்றது.
(2) சிறிய பிஸ்டன் அதிக தூரம் நகர வேண்டும் (F₁x₁ = F₂x₂) / small piston must move farther (F₁x₁ = F₂x₂)
சரி.
(3) ஆற்றல் உருவாகும் / energy created
இல்லை.
(4) F₂ = 0 / F₂ = 0
இல்லை.
(5) F₁ = F₂ எப்போதும்
அப்படியானால் lever advantage இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): V_திரவம் மாறிலி → A₁x₁ = A₂x₂ → x₂ = x₁(A₁/A₂). F₂ = F₁(A₂/A₁) → F₁x₁ = F₂x₂ (ஆற்றல் காப்பு). சிறிய விசை × பெரிய தூரம் = பெரிய விசை × சிறிய தூரம்.
Q40 / 80
★★★☆☆
ஒரு பெரிய பாத்திரத்தில் சிறிய துளை — திரவத்தின் வெளியேறும் வேகம் (Torricelli)?
(1) v = gh
அலகு தவறு.
(2) v = √(2gh)
சரி — Torricelli.
(3) v = 2gh
அலகு தவறு.
(4) v = h/g
அலகு தவறு.
(5) v = ½gh
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பெர்னூலி/ஆற்றல் காப்பு: ½ρv² = ρgh → v = √(2gh). சுதந்திர வீழ்ச்சியின் வேகத்துக்குச் சமம் — திரவம் h உயரத்திலிருந்து விழுந்தது போல்.
Q41 / 80
★★★★★
மேற்பரப்பு இழுவிசை (surface tension) γ?
(1) அலகு பருமனுக்கு விசை
தவறு.
(2) அலகு நீளத்துக்கு மேற்பரப்பில் செயல்படும் விசை (= அலகு பரப்புக்கான ஆற்றல்) / force per unit length along a surface (= energy per unit area)
சரி.
(3) அலகு பரப்புக்கு அழுத்தம்
அது அழுத்தம்.
(4) நீளம்/பரப்பு
இல்லை.
(5) அலகற்றது
அலகு உள்ளது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): γ = F/L (N m⁻¹) = E/A (J m⁻²) — இரண்டும் ஒரே அலகு (kg s⁻²). மேற்பரப்பின் மூலக்கூறுகள் கீழ்நோக்கி இழுக்கப்பட்டிருப்பதால் மேற்பரப்பு "நீட்டிய சவ்வு" போல் செயல்படுகிறது.
Q42 / 80
★★★★★
மேற்பரப்பு இழுவிசையின் அலகு?
(1) N/m²
அது அழுத்தம்.
(2) N/m
சரி = J/m².
(3) J
இல்லை.
(4) Pa
அழுத்தம்.
(5) J/m³
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): γ-இன் SI அலகு N m⁻¹ (= J m⁻²). நீர் γ ≈ 0.073 N m⁻¹ (20°C); பாதரசம் ≈ 0.47.
Q43 / 80
★★★★★
நீர் துளிகள் ஏன் கோளம் வடிவில்?
(1) ஈர்ப்பு / gravity
எதிர்மாறு.
(2) மேற்பரப்பு இழுவிசை — குறை மேற்பரப்பு பரப்பை எதிர்த்து குறை ஆற்றல் / surface tension minimises surface area & energy
சரி.
(3) அழுத்தம் / pressure
இல்லை.
(4) காந்தம் / magnetism
இல்லை.
(5) வெப்பம் / heat
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): கோளம் = கொடுக்கப்பட்ட பருமனுக்கு சிறிய மேற்பரப்பு கொண்ட வடிவம் → குறை மேற்பரப்பு ஆற்றல் (γA). எனவே சிறிய துளிகள் கோளம். பெரிய துளிகள் ஈர்ப்பால் தட்டையாகும்.
Q44 / 80
★★★★★
நீரில் சில பூச்சிகள் (உ-ம். water strider) எவ்வாறு நடக்கின்றன?
(1) மிதப்பு (Archimedes) / buoyancy
அது மட்டும் போதாது.
(2) மேற்பரப்பு இழுவிசை அவற்றின் எடையைத் தாங்குகிறது / surface tension supports their weight
சரி.
(3) காந்தம் / magnetism
இல்லை.
(4) மின்சாரம் / electricity
இல்லை.
(5) வேகம் / speed
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பூச்சியின் காலடிகள் நீர் மேற்பரப்பை சிறிது வளைக்கின்றன; மேற்பரப்பு "நீட்டிய சவ்வு" போல் மேல்நோக்கு விசையை அளித்து எடையை சமன்படுத்துகிறது. நீர் சவர்க்காரம் சேர்த்தால் γ குறைந்து பூச்சி மூழ்கும்.
Q45 / 80
★★★★★
ஒரு வளி குமிழியில் (soap film, இரு பக்கம்) அதிக அழுத்தம் ΔP?
(1) γ/r
அது திரவத் துளி.
(2) 2γ/r
அது ஒற்றை மேற்பரப்பு.
(3) 4γ/r
சரி — இரு மேற்பரப்பு.
(4) γr
தவறு.
(5) γ/r²
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Soap bubble இரு மேற்பரப்புகள் (வெளி & உள்) கொண்டது; ஒவ்வொன்றும் 2γ/r ஐ பங்களிக்கும் → ΔP = 4γ/r. திரவத் துளி ஒற்றை மேற்பரப்பு → ΔP = 2γ/r.
Q46 / 80
★★★★☆
நுண்துளைப் பதிவேற்றம் (capillary rise) h?
(1) h = 2γ cosθ/(ρgr)
சரி — Jurin's law.
(2) h = 2γ/(ρgr) cosθ-ஐ விட்டு
cosθ விடுபட்டது.
(3) h = γ/(ρgr)
தவறு.
(4) h = r/(2γ)
தலைகீழ்.
(5) h = ρg/(γr)
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): h = 2γ cosθ/(ρgr); θ = தொடர்பு கோணம், r = குழாய் ஆரை. நீர்/கண்ணாடி: θ ≈ 0° → h நேர், h ↑. பாதரசம்/கண்ணாடி: θ > 90° → cosθ < 0 → h எதிர்மறை (இறங்கும்).
Q47 / 80
★★★★☆
நுண்துளைக் குழாயின் ஆரை இரட்டிப்பாக்கப்பட்டால் h?
(1) இரட்டிப்பு / doubles
இல்லை.
(2) பாதி / halves
சரி — h ∝ 1/r.
(3) நான்கு மடங்கு / four times
இல்லை.
(4) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(5) கால் பங்கு / quarter
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): h ∝ 1/r (Jurin). சிறிய ஆரை → பெரிய பதிவேற்றம். தாவரக் கோழைகளில் (xylem) தண்ணீர் ஏற்றத்தின் காரணம்.
Q48 / 80
★★★★☆
வெப்பநிலை அதிகரிக்கையில் γ?
(1) அதிகரிக்கும் / increases
இல்லை.
(2) குறையும் / decreases
சரி.
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) பூஜ்ஜியம் / zero
கிரிட்டிக்கல் நிலையில்.
(5) எதிர்மறை / negative
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வெப்பநிலை↑ → மூலக்கூறு வேகம்↑, ஈர்ப்பு பலம் குறை → γ↓. கிரிட்டிக்கல் வெப்பநிலையில் γ = 0 (திரவ-வாயு வேறுபாடு மறையும்).
Q49 / 80
★★★★☆
திரவத் துளிக்குள் அதிக அழுத்தம் ΔP?
(1) γ/r
தவறு.
(2) 2γ/r
சரி — Laplace.
(3) 4γ/r
அது soap bubble.
(4) γr
தவறு.
(5) γ/r²
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Laplace: ஒற்றை வளைந்த மேற்பரப்புக்கு ΔP = 2γ/r. சிறிய துளி → அதிக அழுத்தம். சிறிய குமிழ்கள் பெரிய குமிழ்களில் இணைய வேண்டியதன் காரணம் (Laplace pressure).
Q50 / 80
★★★★☆
நீர் கண்ணாடியில் ஏறுகிறது (concave meniscus). பாதரசம் கண்ணாடியில்?
(1) ஏறும் / rises
இல்லை.
(2) இறங்கும் (convex) / depresses (convex)
சரி.
(3) மாறாது / no change
இல்லை.
(4) கொதிக்கும் / boils
இல்லை.
(5) உறையும் / freezes
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நீர்/கண்ணாடி: ஈர்ப்பு > பிணைப்பு (adhesion > cohesion) → θ < 90° → concave meniscus, ஏற்றம். பாதரசம்/கண்ணாடி: பிணைப்பு > ஈர்ப்பு (cohesion > adhesion) → θ > 90° → convex meniscus, இறக்கம்.
Q51 / 80
★★★★☆
மேற்பரப்பு பரப்பை A கூட்ட தேவையான வேலை?
(1) W = γ/ΔA
தலைகீழ்.
(2) W = γ·ΔA
சரி — γ = E/A.
(3) W = ΔA/γ
தலைகீழ்.
(4) W = γ²ΔA
தவறு.
(5) W = 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): γ = அலகு பரப்புக்கான ஆற்றல் (J m⁻²) → மேற்பரப்பை ΔA-ஆல் கூட்ட வேலை W = γ·ΔA. (Soap-உடன் γ குறை → குமிழ் உருவாக்கம் எளிதாகும்.)
Q52 / 80
★★★☆☆
சவர்க்காரம் (soap) நீரின் γ-ஐ எவ்வாறு பாதிக்கிறது?
(1) கூட்டும் / raises
எதிர்மாறு.
(2) குறைக்கிறது (surfactant) / lowers (surfactant)
சரி.
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) பூஜ்ஜியமாக்கும் / makes zero
இல்லை.
(5) எதிர்மறையாக்கும் / makes negative
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Surfactants (சவர்க்காரம், detergents) நீர் மேற்பரப்பில் சேர்ந்து மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பைக் குறைத்து γ-ஐ ≈30 mN m⁻¹ வரை குறைக்கின்றன → நீர் ஆடைகளை எளிதில் நனைக்கும் (சுத்தம் செய்ய உதவும்), நுரை உருவாகும்.
Q53 / 80
★★★★☆
γ = 0.073 N m⁻¹, r = 0.5 mm நீர் துளி. ΔP?
(1) 146 Pa
γ/r.
(2) 292 Pa
சரி — 2γ/r = 2×0.073/5×10⁻⁴.
(3) 584 Pa
soap bubble.
(4) 73 Pa
தவறு.
(5) 0 Pa
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ΔP = 2γ/r = 2×0.073/(0.5×10⁻³) = 0.146/5×10⁻⁴ = 292 Pa.
Q54 / 80
★★★☆☆
மேற்பரப்பு மூலக்கூறுகளுக்கான அதிக ஆற்றல்?
(1) ஒன்றும் இல்லை / no reason
உண்டு.
(2) அவை அரை-மட்டுமே சுற்றியுள்ள மூலக்கூறுகளால் கட்டப்பட்டுள்ளன → அதிக நிலை-ஆற்றல் / they are bonded only partly by neighbours → higher potential energy
சரி.
(3) அவை சூடாக / they are hotter
இல்லை.
(4) அதிக நிறை / more mass
இல்லை.
(5) அலகற்றது / dimensionless
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): திரவத்தின் உள் மூலக்கூறு அனைத்துத் திசைகளிலும் ஈர்க்கப்பட்டு குறை PE. மேற்பரப்பு மூலக்கூறு கீழே மட்டுமே ஈர்க்கப்படுகிறது → அதிக PE → மேற்பரப்பு ஒரு ஆற்றல் சேமிப்பு (மேற்பரப்பு ஆற்றல்).
Q55 / 80
★★★☆☆
நுண்துளைப் பதிவேற்றம் தாவரத்தில் என்ன பயன்?
(1) சக்தி உற்பத்தி / generate power
இல்லை.
(2) xylem வழியே தண்ணீரை வேரிலிருந்து இலைக்கு உயர்த்துதல் / lifts water from root to leaf via xylem
சரி.
(3) ஒளி உருவாக்கம் / make light
இல்லை.
(4) வளியியல் / weather
இல்லை.
(5) மிதப்பு / floating
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): தாவர xylem கூட்டுக் குழாய்களின் சிறிய ஆரை (≈10 μm) → h = 2γ/(ρgr) நூற்றுக்கணக்கான மீட்டர் வரை. transpiration (ஆவியாதல்) ஈர்ப்புடன் சேர்ந்து மேலும் உயர்த்தும்.
Q56 / 80
★★★☆☆
ஒரு பெரிய (R) குமிழ் ஒரு சிறிய (r) குமிழுடன் இணைக்கப்படுகிறது — காற்று?
(1) சிறிய → பெரிய / small → large
சரி — சிறிய குமிழ் அழுத்தம் அதிகம்.
(2) பெரிய → சிறிய / large → small
எதிர்மாறு.
(3) நகராது / no flow
அழுத்த வேறுபாடு உள்ளது.
(4) சம பகிர்வு / equal sharing
இல்லை.
(5) நிலையில்
நிலையற்றது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ΔP = 4γ/r (soap bubble); r சிறிது → P அதிகம். எனவே சிறிய குமிழிலிருந்து பெரியதற்கு காற்று பாய்ந்து சிறிய குமிழ் சிறியதாகி மறையும், பெரியது வளரும். (Laplace pressure-இன் முக்கிய விளைவு.)
Q57 / 80
★★★☆☆
நீர் கண்ணாடிக் குழாயில் தொடர்பு கோணம் θ ≈ ?
(1) 0° (முழுமை ஈரம்) / 0° (complete wetting)
சரி — ஈர்ப்பு > பிணைப்பு.
(2) 90° (நடுநிலை) / 90° (neutral)
இல்லை.
(3) 140° (பாதரசம் போல்) / 140° (mercury-like)
அது பாதரசம்.
(4) 180° (ஈரமற்ற) / 180° (non-wetting)
இல்லை.
(5) 45°
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நீர் சுத்தமான கண்ணாடியை நன்கு ஈரப்படுத்துகிறது → θ ≈ 0° → concave meniscus → நுண்துளையில் ஏறும். (மெழுகு/கொழுப்பு கொண்ட மேற்பரப்பில் θ அதிகம்.)
Q58 / 80
★★★☆☆
ஒரு swing-கம்பி γ-ஐ அளக்க முடியுமா?
(1) இல்லை, சாத்தியமற்றது / no
சாத்தியம்.
(2) ஆம் — அலகு நீளத்துக்கு விசையை அளந்து γ = F/(2L) (இரு மேற்பரப்பு) / yes — measure force per length; γ = F/(2L) for a film with two surfaces
சரி.
(3) மட்டும் ஒலியால் / only with sound
இல்லை.
(4) மட்டும் வெப்பத்தால் / only with heat
இல்லை.
(5) மட்டும் காந்தம் / magnetism only
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): U-வடிவ swing-கம்பியில் ஒரு திரவப் படலம் (உ-ம். soap) வைத்து, படலத்தை நீட்ட தேவையான விசை F-ஐ அளக்க: F = 2γL (இரு மேற்பரப்புகள்). γ = F/(2L).
Q59 / 80
★★★☆☆
நீர் γ (20°C) தோராய மதிப்பு?
(1) 0.073 N m⁻¹
சரி.
(2) 73 N m⁻¹
மிக.
(3) 7.3 N m⁻¹
மிக.
(4) 7.3×10⁻⁴ N m⁻¹
மிகக் குறை.
(5) 0.473 N m⁻¹
அது பாதரசம்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நீர் γ ≈ 0.073 N m⁻¹ (= 73 mN m⁻¹, 20°C); பாதரசம் ≈ 0.47; சவர்க்காரக் கரைசல் ≈ 0.025–0.03.
Q60 / 80
★★★☆☆
பாதரசம் கண்ணாடி தெர்மோமீட்டரில் ஏறுவதில்லை — காரணம்?
(1) γ பெரிது / large γ
ஓரளவு ஆனால்.
(2) θ > 90° (cohesion > adhesion) / θ > 90°
சரி.
(3) அடர்த்தி குறை / low density
அடர்த்தி அதிகம்.
(4) மிக நீண்ட / too long
இல்லை.
(5) மட்டும் வாயு / only gas
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பாதரசத்தின் θ ≈ 140° (cosθ < 0); h = 2γ cosθ/(ρgr) எதிர்மறை → குழாயில் பாதரசம் இறங்கும். தெர்மோமீட்டர் வெப்பத்தால் விரியும் பருமன் காரணம் (கேபிலரிட்டி அல்ல).
Q61 / 80
★★★★★
பாகுத்திறன் (viscosity) η என்பது?
(1) திரவத்தின் அடர்த்தி / fluid density
இல்லை.
(2) திரவத்தின் "உள் உராய்வு" — அடுக்குகளுக்கிடையேயான திசைவேக சாய்வுக்கு எதிர்ப்பு / a fluid's "internal friction" — resistance to velocity gradient between layers
சரி.
(3) மேற்பரப்பு இழுவிசை / surface tension
இல்லை.
(4) அழுத்தம் / pressure
இல்லை.
(5) நீட்டம் / extension
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): விசைச்சாய்வு (shear stress) τ = η(dv/dy) — Newtonian. தேன், எண்ணெய் அதிக η (கட்டியான பாய்வு); நீர், காற்று குறை η.
Q62 / 80
★★★★★
η-இன் SI அலகு?
(1) N
அது விசை.
(2) Pa·s
சரி — Pa·s = kg m⁻¹ s⁻¹.
(3) Pa
அது அழுத்தம்.
(4) m²/s
அது kinematic.
(5) N/m
அது γ.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): η அலகு Pa·s (= kg m⁻¹ s⁻¹). நீர் 20°C-இல் ≈ 10⁻³ Pa·s; தேன் ≈ 10 Pa·s. (CGS அலகு: poise; 10 poise = 1 Pa·s.)
Q63 / 80
★★★★★
திரவத்தில் நகரும் கோளத்தின் மீதான இழு விசை (Stokes' law)?
(1) F = ηrv
தவறு.
(2) F = 6πηrv
சரி — Stokes.
(3) F = πr²ρv
அது pressure drag.
(4) F = ½ρv²A
அது high-Re.
(5) F = 6ηrv
π விடுபட்டது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Stokes' law (சிறு கோளம், மெதுவான ஓட்டம், Re ≪ 1): F = 6πηrv. v ∝ F (laminar). பெரிய பந்துகளுக்கு turbulent drag ½ρv²C_D A வேறு.
Q64 / 80
★★★★★
விழும் கோளம் நிலை வேகம் (terminal velocity) v_t?
(1) v_t = 2r²g(ρ−ρ_f)/(9η)
சரி.
(2) v_t = ρgr
அலகு தவறு.
(3) v_t = √(2gh)
அது Torricelli.
(4) v_t = ηr/(ρg)
தவறு.
(5) v_t = mg/(6πη)
r விடுபட்டது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நிலை: எடை = upthrust + drag → (4/3)πr³ρg = (4/3)πr³ρ_f g + 6πηrv_t → v_t = 2r²g(ρ−ρ_f)/(9η). v_t ∝ r² (சிறிய துளி மெதுவாக விழும் — மேக நீர்த்துளி).
Q65 / 80
★★★★☆
வெப்பநிலை அதிகரிக்கையில் திரவத்தின் η?
(1) அதிகரிக்கும் / increases
அது வாயு.
(2) குறையும் / decreases
சரி — மூலக்கூறு ஈர்ப்பு குறை.
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) பூஜ்ஜியம் / zero
இல்லை.
(5) எல்லையற்றது / infinite
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): திரவம்: வெப்பநிலை↑ → மூலக்கூறுகள் வேகமாக நகர்ந்து ஈர்ப்பு பலம் குறை → η↓. (உ-ம். மோட்டார் எண்ணெய் சூடாகும்போது மெல்லியதாக.) வாயு: வெப்பநிலை↑ → η↑ (மோதல் வீதம் கூட).
Q66 / 80
★★★★☆
Reynolds எண் (Re) ≈ பெரியதாக இருந்தால்?
(1) laminar (சீர்)
சிறு Re.
(2) turbulent (சுழல்-நிறை)
சரி.
(3) நிற்கும் / stopped
இல்லை.
(4) மட்டும் சிறு வேகம்
எதிர்மாறு.
(5) sound wave only
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Re = ρvL/η (inertial/viscous). Re குறை (~ <2000) → laminar (சீர் அடுக்குகள்); Re அதிகம் (~>4000) → turbulent (சுழல்கள்). Stokes' law சிறு Re-க்கு மட்டுமே.
Q67 / 80
★★★★☆
Poiseuille சமன்பாடு (laminar flow in pipe) Q ∝ ?
(1) r
தவறு.
(2) r²
தவறு.
(3) r³
தவறு.
(4) r⁴
சரி — Q ∝ r⁴.
(5) 1/r
தலைகீழ்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Poiseuille: Q = (πr⁴ΔP)/(8ηL). Q ∝ r⁴ — விட்டம் இரட்டிப்பு → பாய்வு 16 மடங்கு! மருத்துவத்தில் மிக முக்கியம் (இரத்தக்குழாய் இடைவெளி, அழற்சி → பெரும் தாக்கம்).
Q68 / 80
★★★★☆
η = 0.001 Pa·s நீரில் r = 1 mm கோளம் v = 0.02 m/s — Stokes drag?
(1) 6π × 10⁻⁷ N
எண் வடிவம்.
(2) 3.8×10⁻⁷ N
சரி — 6π·η·r·v.
(3) 6×10⁻⁸ N
தவறு.
(4) 0.001 N
மிக.
(5) 1 N
மிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): F = 6πηrv = 6π × 0.001 × 10⁻³ × 0.02 = 6π × 2×10⁻⁸ = 1.2π×10⁻⁷ ≈ 3.77×10⁻⁷ N.
Q69 / 80
★★★★☆
விழும் கோளத்தின் r இரட்டிப்பாக்கப்பட்டால் v_t?
(1) இரட்டிப்பு / doubles
இல்லை.
(2) நான்கு மடங்கு / four times
சரி — v_t ∝ r².
(3) எட்டு மடங்கு / eight times
அது r³.
(4) பாதி / halves
இல்லை.
(5) மாறாது / unchanged
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): v_t = 2r²g(ρ−ρ_f)/(9η) ∝ r². r இரட்டிப்பு → v_t 4 மடங்கு. பெரிய மழைத்துளி வேகமாக விழும்; சிறிய மேக நீர்த்துளி கிட்டத்தட்ட நிற்கும்.
Q70 / 80
★★★★☆
விசைச்சாய்வுச் சமன்பாடு Newtonian: τ = ?
(1) η dv/dy
சரி.
(2) η v²
இல்லை.
(3) η/v
தலைகீழ்.
(4) η + dv/dy
கூட்டல் தவறு.
(5) η·v + dy
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): τ = η(dv/dy); அடுக்கு வேக சாய்வுக்கு விகிதசம shear stress. நீர், காற்று — Newtonian; இரத்தம், பல் பேஸ்ட் — non-Newtonian (η மாறும்).
Q71 / 80
★★★☆☆
விசைச்சாய்வு இல்லாமல் ஓய்வில் உள்ள திரவத்தில் viscous drag?
(1) பெரியது / large
இல்லை.
(2) பூஜ்ஜியம் / zero
சரி.
(3) அதிகபட்சம்
இல்லை.
(4) மாறாது
இல்லை.
(5) எதிர்மறை
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): τ = η dv/dy; dv/dy = 0 → τ = 0. நிலையான திரவத்தில் viscous drag இல்லை; சார்பான இயக்கம் இருந்தால் மட்டுமே.
Q72 / 80
★★★★☆
பாகுத்திறன் அதிகம் கொண்ட திரவம் ஒரு குழாயில் பாயும் வேகம் (அதே ΔP)?
(1) அதிகம் / higher
இல்லை.
(2) குறைவு / lower
சரி — Q ∝ 1/η.
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) பூஜ்ஜியம் / zero
இல்லை.
(5) எதிர்மாறு / reversed
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Poiseuille Q = πr⁴ΔP/(8ηL) ∝ 1/η. அதிக η → குறை Q. (தேனை குழாய் வழியே பாய்ச்ச கடினம், நீரை எளிது.)
Q73 / 80
★★★☆☆
வாயுவின் η வெப்பநிலையுடன்?
(1) குறையும் / decreases
அது திரவம்.
(2) அதிகரிக்கும் / increases
சரி.
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) அலகற்றது / dimensionless
இல்லை.
(5) எதிர்மறை / negative
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வாயு: η ∝ √T (kinetic theory). வெப்பநிலை↑ → வேகம்↑ → அடுக்குகளுக்கிடையே உந்தப் பரிமாற்றம்↑ → η↑. திரவம் எதிர்மாறு (η↓).
Q74 / 80
★★★☆☆
Stokes' law-இன் ஒரு பயன்?
(1) LED / LED making
இல்லை.
(2) Millikan oil-drop experiment-இல் இலத்திரன் மின்னேற்றம் / Millikan oil-drop experiment for electron charge
சரி.
(3) மின்மாற்றி வடிவமைப்பு / transformer design
இல்லை.
(4) ஒலி அளவீடு / sound measurement
இல்லை.
(5) ஒளி பிரிப்பு / optics
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Millikan: சிறிய எண்ணெய் துளிகளின் நிலை வேகத்தை அளந்து அவற்றின் ஆரை/நிறையைக் காண, பின் மின்புலம் கொண்டு நிறுத்தி மின்னேற்றத்தைக் கணக்கிட — e-ஐ ≈1.6×10⁻¹⁹ C எனத் தீர்மானித்தார்.
Q75 / 80
★★★☆☆
இரத்த ஓட்டத்தில் (மருத்துவம்) Poiseuille-இன் முக்கியத்துவம்?
(1) இரத்தம் non-Newtonian
உண்மை ஆனால் கொள்கையில் அல்ல.
(2) குழாய் ஆரை சிறிய மாற்றம் பாய்வில் பெரும் தாக்கம் (Q ∝ r⁴) / small change in vessel radius → big effect on flow
சரி.
(3) அழுத்தம் ஒன்றும் இல்லை
இல்லை.
(4) மட்டும் சேர் வாயு
இல்லை.
(5) மட்டும் உயர் Re
மாறாக சிறு Re.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Q ∝ r⁴ → இரத்தக் குழாய் சிறிய அளவு சுருக்கம் (atherosclerosis) → பெரிய பாய்வு வீழ்ச்சி → இதயத்திற்கு அதிக சுமை. சிகிச்சை (vasodilator) குழாயை சற்று விரிக்க பெரும் நன்மை.
Q76 / 80
★★★☆☆
விசையறுபடு (drag) v-உடன் எவ்வாறு (சிறு Re)?
(1) F ∝ v²
turbulent.
(2) F ∝ v
சரி.
(3) F ∝ √v
இல்லை.
(4) F ∝ 1/v
இல்லை.
(5) F மாறிலி
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Stokes: F = 6πηrv ∝ v (linear, laminar). High-Re drag F ∝ v² (quadratic). Re < 1: laminar; Re > 1000: turbulent.
Q77 / 80
★★★★☆
r=0.5 mm ஈயக் கோளம் (ρ=11400) எண்ணெயில் (ρ_f=900, η=0.5 Pa·s) நிலை வேகம் (g=10)?
(1) 1.2 m/s
அதிக.
(2) 0.012 m/s
சரி.
(3) 12 m/s
அதிக.
(4) 0.0012 m/s
குறை.
(5) 120 m/s
அதிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): v_t = 2r²g(ρ−ρ_f)/(9η) = 2×(5×10⁻⁴)²×10×(11400−900)/(9×0.5) = 2×2.5×10⁻⁷×10×10500/4.5 = 0.0525/4.5 ≈ 0.0117 m/s ≈ 1.2 cm/s.
Q78 / 80
★★★☆☆
விழும் கோளம் முதலில் ஏன் முடுக்கப்படுகிறது, பின் ஏன் நிலையாக?
(1) ஈர்ப்பு குறையும்
இல்லை.
(2) ஆரம்பத்தில் drag சிறிது (v சிறிது); v↑ → drag↑; drag = (mg − upthrust) எனும்போது நிலை வேகம் / drag is small at first; as v rises, drag rises until drag = (mg − upthrust) → terminal velocity
சரி.
(3) மிதப்பு மாறும்
இல்லை.
(4) நிறை குறையும்
இல்லை.
(5) வடிவம் மாறும்
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Net விசை = mg − upthrust − 6πηrv. v=0-இல் net அதிகம் → முடுக்கம். v↑ → drag↑ → net↓ → முடுக்கம்↓. net=0-இல் வேகம் மாறாமல் (v_t).
Q79 / 80
★★★☆☆
விசையறுபடு வெப்பமாக மாற்றும் ஆற்றல் = ?
(1) F + v
இல்லை.
(2) F · v
சரி — P = Fv.
(3) F / v
தலைகீழ்.
(4) ½F · v
½ எங்கிருந்து?
(5) F² · v
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = Fv (drag விசை வேகத்துக்கு எதிர்). நிலை வேகத்தில் இழக்கப்படும் சக்தி: P = (mg−upthrust)v_t — அனைத்தும் வெப்பமாக.
Q80 / 80
★★★☆☆
இரண்டு திரவங்களின் ηₐ < η_b. ஒரே r கோளம், ஒரே நிறை — எதில் v_t பெரியது?
(1) a (குறை η)
சரி — v_t ∝ 1/η.
(2) b (அதிக η)
எதிர்மாறு.
(3) சமம்
இல்லை.
(4) b எப்போதும்
இல்லை.
(5) கணக்கிட முடியாது
கணக்கிடலாம்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): v_t ∝ 1/η; குறை η → குறை drag → பெரிய v_t. (உ-ம். கல் தண்ணீரில் எண்ணெயை விட வேகமாக மூழ்கும்.)