விஞ்ஞானம் — பயிற்சி

1. (அ) உயிரினங்களின் உடலில் காணப்படும் ஏழு அடிப்படை இரசாயனக் கூறுகளைப் பெயரிட்டு, அவற்றை சேதனம் / அசேதனம் என வகுக்க. (4 புள்.)
(ஆ) உடல் திணிவில் ஏறக்குறைய 96% ஆக உள்ள நான்கு தனிமங்கள் எவை? அவற்றின் இரசாயனக் குறியீடுகளுடன் தருக. (3 புள்.)
(இ) "உயிரின் பெரும்பான்மை இரசாயனம் ஒரே சில மோனோமர்களின் பெருமூலக்கூறுகளால் கட்டப்படுகின்றது" — எடுத்துக்காட்டுகளுடன் இக்கூற்றை விளக்குக. (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஏழு கூறுகள் — கபோவைதரேற்று, புரதம், இலிப்பிட்டு, நியூக்ளியிக் அமிலம் (சேதனம்); நீர், கனியுப்பு, விற்றமின் (அசேதனம்).
C, H, O, N — கரியம், ஐதரசன், ஒட்சிசன், நைதரசன்.
கபோவைதரேற்று = (CH₂O)_n — மோனோசக்கரைடு மோனோமர்.
புரதம் = ~20 வகை அமினோ அமிலங்கள் (peptide bond மூலம் இணைந்து).
நியூக்ளியிக் அமிலம் = நியூக்ளியோடைடுகள் (pentose + நைதரசன் காரம் + பாஸ்பேட்).
இலிப்பிட்டு = கிளிசரோல் + கொழுப்பமிலம்.
ஆகவே சில அலகுகள், மீள்மீள் — பல்வேறு உயிரியல் வேலைகள்.

(அ) உயிரினங்களின் உடலில் காணப்படும் ஏழு அடிப்படை இரசாயனக் கூறுகள் — கபோவைதரேற்று, புரதம், இலிப்பிட்டு, நியூக்ளியிக் அமிலம், நீர், கனியுப்புக்கள், விற்றமின்கள். முதல் நான்கு (கரியம் அடிப்படையானவை) சேதனக் கூறுகள்; கடைசி மூன்று அசேதனக் கூறுகள்.

(ஆ) உடல் திணிவில் ஏறக்குறைய 96% ஆக நிற்பவை — கரியம் (C), ஐதரசன் (H), ஒட்சிசன் (O), நைதரசன் (N). மீதி பாஸ்பரசு, கந்தகம், சுண்ணம், சோடியம், பொட்டாசியம் ஆகியன சிறு பங்காகவும்; இரும்பு, தாமிரம், அயோடின் போன்றவை மிகச் சிறிய (trace) அளவாகவும் உள்ளன.

(இ) எத்தனை வேற்றுமை இருந்தாலும், உயிரின் இரசாயனம் ஒரே சில மோனோமர்களின் மீள்மீள் இணைப்பால் கட்டப்படுகின்றது:
• கபோவைதரேற்றின் மோனோமர் = ஒரு மோனோசக்கரைடு (குளுக்கோஸ்); இது ஆயிரக்கணக்கில் இணைந்தால் மாப்பொருள் / கிளைகொசன் / செல்லுலோஸ்.
• புரதத்தின் மோனோமர் = ஒரு அமினோ அமிலம்; ~20 வகை அமினோ அமிலங்களின் வெவ்வேறு வரிசையே ஒவ்வொரு வகை புரதத்தையும் தீர்மானிக்கின்றது.
• நியூக்ளியிக் அமிலத்தின் மோனோமர் = ஒரு நியூக்ளியோடைடு (pentose + காரம் + பாஸ்பேட்); அவற்றின் வரிசையே மரபுச் செய்தியாக மாறுகின்றது.
இவ்வாறு "சில அலகுகள் → பல்வேறு புதிய ஒழுங்குகள்" என்ற கொள்கையே உயிரின் பெரு அனுபவம்.

2. (அ) கபோவைதரேற்றுகளை — மோனோசக்கரைடு, டிசக்கரைடு, பல்சக்கரைடு என்ற மூன்று வகையாக ஒவ்வொன்றுக்கும் இரு உதாரணங்களுடன் தனிமச் சூத்திரம் + இயல்புகளை விளக்குக. (6 புள்.)
(ஆ) செறிவாக்கல் தாக்கம் (condensation) என்றால் என்ன? இரு மோனோசக்கரைடுகள் ஒரு டிசக்கரைடாக ஆகும் சமன்பாட்டை எழுதுக. (4 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மோனோசக்கரைடு — C₆H₁₂O₆; குளுக்கோஸ், பிரக்டோஸ்; இனிக்கும், கரையும், படிக.
டிசக்கரைடு — C₁₂H₂₂O₁₁; சக்கரோஸ், மால்டோஸ், லாக்டோஸ்.
பல்சக்கரைடு — (C₆H₁₀O₅)_n; மாப்பொருள், கிளைகொசன், செல்லுலோஸ், கைற்றின். இனிப்பு இல்லை, கரையாது.
செறிவாக்கல் — இரு மோனோமர் இணையும்போது ஒரு H₂O வெளியேற்றப்படுகிறது.
சமன்பாடு: 2 C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O.
எதிர்த் தாக்கம் — நீராற் பகுத்தல் (hydrolysis); நீர் உள்ளே நுழைந்து பகுக்கும்.

(அ) கபோவைதரேற்றுகளை சக்கரைடு அலகுகளின் எண்ணிக்கைப்படி மூன்று வகை:

(1) மோனோசக்கரைடு (monosaccharide) — ஒரே ஓர் அலகு. பொது சூத்திரம் C₆H₁₂O₆. இயல்புகள்: இனிக்கும், நீரில் இலகுவாகக் கரையும், வெள்ளை படிக வடிவம், புளிக்கக்கூடியது. உதாரணம்: குளுக்கோஸ் (இரத்தத்தில், பழங்களில்), பிரக்டோஸ் (பழங்களில், தேனில்).

(2) டிசக்கரைடு (disaccharide) — இரு மோனோசக்கரைடு செறிவாக்கல் தாக்கத்தால் இணைந்தது. பொது சூத்திரம் C₁₂H₂₂O₁₁. இயல்புகள்: இனிக்கும், நீரில் கரையும். உதாரணம்: சக்கரோஸ் (குளுக்கோஸ் + பிரக்டோஸ் — கரும்பு, வீட்டுச் சர்க்கரை), லாக்டோஸ் (குளுக்கோஸ் + கலக்டோஸ் — பாலில்).

(3) பல்சக்கரைடு (polysaccharide) — நூற்றுக்கணக்கான — ஆயிரக்கணக்கான — மோனோசக்கரைடுகள் தொடரான செறிவாக்கல் தாக்கங்களால் இணைந்த பெருமூலக்கூறு. பொது சூத்திரம் (C₆H₁₀O₅)_n. இயல்புகள்: இனிப்பல்ல, நீரில் கரையாது, படிக வடிவம் இல்லை. உதாரணம்: மாப்பொருள் (starch) — தாவரச் சேமிப்பு வடிவம்; கிளைகொசன் (glycogen) — விலங்கு / மனிதச் சேமிப்பு வடிவம்; செல்லுலோஸ் — தாவர செல் சுவர் கட்டுமானம்; கைற்றின் (chitin) — பூச்சி exoskeleton + காளான்.

(ஆ) செறிவாக்கல் தாக்கம் (condensation reaction) என்பது இரு சிறிய மூலக்கூறுகள் இணையும்போது ஒரு நீர் மூலக்கூறு வெளியேற்றப்படுவதன் மூலம் ஒரு பெரிய மூலக்கூறு உருவாகும் தாக்கம். இரு மோனோசக்கரைடுகள் இணைந்து ஒரு டிசக்கரைடாக ஆகும் சமன்பாடு:

C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O

இதன் எதிர்த் தாக்கம் = நீராற் பகுத்தல் (hydrolysis); ஒரு நீர் மூலக்கூறு உள்நுழைந்து டிசக்கரைடைப் பிரிக்கின்றது. செரிமானத்தில் — வாயில் உமிழ்நீர் அமிலேஸ், சிறுகுடலில் maltase, sucrase — இவையெல்லாமே நீராற் பகுத்தல் நொதியங்களே.

3. (அ) புரதத்தின் கட்டுமான அலகாகிய அமினோ அமிலத்தின் பொதுவான கட்டமைப்பை வரைந்து விளக்குக. அதன் நான்கு பகுதிகளையும் பெயரிடுக. (4 புள்.)
(ஆ) புரதம் உடலில் மேற்கொள்ளும் நான்கு முக்கிய செயல்பாடுகளை, ஒவ்வொன்றுக்கும் ஓர் உண்மையான உதாரண மூலக்கூறுடன் தருக. (4 புள்.)
(இ) புரதம் நிறைந்த உணவுகளை இரு உதாரணங்களுடன் தருக. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

அமினோ அமிலம் — மைய C + —NH₂ + —COOH + —H + R.
R = மாறுபடும் பகுதி; ~20 வகை அமினோ அமிலம்.
பெப்டைட் பிணைப்பு உருவாகி பொலிபெப்டைட் = புரதம்.
செயல்: கட்டமைப்பு (கெராட்டின்) — தோல், முடி, நகம்.
கடத்தல் (ஹீமோகுளோபின்) — ஒட்சிசன்.
எதிர்ப்பு (antibody) — நோய்க்கிருமி.
ஹார்மோன் (இன்சுலின்) — இரத்த சர்க்கரை.
நொதியம் (பெப்சின், அமிலேஸ்) — செரிமானம்.
புரத உணவு — பருப்பு, முட்டை, பால், மீன், இறைச்சி, சோயா.

(அ) அமினோ அமிலம் என்பது புரதத்தின் கட்டுமான அலகு. அதன் பொதுவான கட்டமைப்பு — ஒரு மைய கரியக் கருவை (α-carbon) மையமாகக் கொண்டு, அதனைச் சுற்றி நான்கு பகுதிகள் இணைந்துள்ளன:
(1) அமினோ குழு — —NH₂ (basic).
(2) கார்பாக்சிலிக் குழு — —COOH (acidic).
(3) ஓர் ஐதரசன் — —H.
(4) R-குழு (side chain) — மாறுபடும் பகுதி.
R-குழுவே ஒரு அமினோ அமிலத்தை மற்றொன்றில் இருந்து வேறுபடுத்துகின்றது. உலகின் ஒவ்வோர் உயிரியின் ஒவ்வொரு புரதமும் ~20 வகை அமினோ அமிலங்களின் வெவ்வேறு வரிசையாக மட்டுமே கட்டப்பட்டுள்ளன. ஒன்றின் —COOH மற்றொன்றின் —NH₂-உடன் செறிவாக்கல் தாக்கம் கொண்டு பெப்டைட் பிணைப்பு உருவாகின்றது; ஒரு நீர் மூலக்கூறு வெளியேற்றப்படுகின்றது.

(ஆ) புரதம் உடலில் செய்யும் நான்கு செயல்பாடுகள்:
1. கட்டமைப்பு (structural) — கெராட்டின் (keratin) தோல், முடி, நகம், கொம்பு போன்றவற்றின் கட்டுமானம்; கொலாஜன் (collagen) எலும்பு, தோலில் நெகிழ்வுத் தாங்கல்.
2. கடத்தல் (transport) — ஹீமோகுளோபின் (haemoglobin) சிவப்பு குருதி அணுக்களில் இருந்து ஒட்சிசனை நுரையீரலிலிருந்து திசுவுக்கு எடுத்துச் செல்கின்றது.
3. தற்காப்பு (defence) — எதிர்ப் பொருள்கள் (antibodies) நோய்க் கிருமிகளுடன் (antigen) இணைந்து அவற்றைச் சமாளிக்கின்றன.
4. தாக்க ஊக்கம் (catalysis) — நொதியங்கள்: உமிழ்நீர் அமிலேஸ் (மாப்பொருளைச் சீரணிக்கும்), பெப்சின் (வயிற்றில் புரதம்), டிரிப்சின் (சிறுகுடலில் புரதம்), லைபேஸ் (கொழுப்பு).
(மேலதிக செயல்பாடுகள்: ஹார்மோன் — இன்சுலின் சர்க்கரை ஒழுங்கு; இயக்கம் — actin, myosin தசை; இரத்த உறைதல் — fibrinogen.)

(இ) புரதம் நிறைந்த உணவுகள்: பருப்பு வகைகள் (பாசிப்பயறு, கொள்ளு), முட்டை, பால், மீன், இறைச்சி, சோயாமீன் (soya), கொட்டைகள் (முந்திரி, கடலை), சீஸ், காளான், பசிய இலைக் கறிகள்.

4. (அ) நொதியம் (enzyme) என்றால் என்ன? அதன் நான்கு முக்கிய இயல்புகளை விளக்குக. (5 புள்.)
(ஆ) நொதிய தாக்கத்தின் வீதம் வெப்பநிலையை எப்படிச் சார்ந்துள்ளது? வரைபடம் வரைந்து விளக்குக. (5 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நொதியம் = உயிரியில் தாக்கங்களை ஊக்கும் புரத ஊக்கி (biocatalyst).
தாக்கத்தைச் செய்த பிறகும் தான் மாறாமல் மீளக் கிடைக்கும்.
புரதத்தாலானவை → அதிக வெப்பத்தில் denature.
தனிச்சிறப்பு — lock + key principle.
உகந்த வெப்பநிலை ~37 °C.
உகந்த pH (பெப்சின் 2, அமிலேஸ் 7, டிரிப்சின் 8).
வெப்பநிலை: 0-37 °C வீதம் ↑ (collision ↑); 37 °C-க்கு மேல் ↓; ≥ 60 °C denatured.
வரைபடம் = bell-curve போல, peak 37 °C.

(அ) நொதியம் (enzyme) என்பது உயிரினங்களின் உடலினுள் நிகழும் வேதியியல் தாக்கங்களை ஊக்கப்படுத்தும் புரத ஊக்கி (biocatalyst). தாக்கம் வேகமாக நிகழ்வதற்காக நொதியம் தேவை; ஆனால் தாக்கம் முடிந்த பிறகு நொதியம் மாறாமல் அப்படியே மீளக் கிடைக்கின்றது — ஆகவே ஒரே நொதிய மூலக்கூறு தொடர்ந்து பல தாக்கங்களைச் செய்ய முடியும்.

நான்கு முக்கிய இயல்புகள்:
1. புரதத்தாலானவை — ஆகவே வெப்பத்தாலும், அதிக அமிலம் / காரத்தாலும் நாசமாக (denature) கூடியவை.
2. தனிச்சிறப்பு (specificity) — ஒரு நொதியம் ஒரே ஒரு குறிப்பிட்ட தாக்கப் பொருளை (substrate) மட்டுமே தாக்கும். பூட்டுக்குச் சாவி பொருந்துவது போல அமினோ அமில வரிசையின் 3-D அமைப்பால் பொருத்தம்.
3. உகந்த வெப்பநிலை — மனித நொதியங்களுக்கு ≈ 37 °C (உடல் வெப்பநிலை). 0 °C-இல் தாக்கம் கிட்டத்தட்ட நிற்கும்; 37 °C-இல் உச்சம்; 60 °C-க்கு மேல் நாசமாகும்.
4. உகந்த pH — பெப்சினுக்கு pH 2 (இரப்பை HCl); உமிழ்நீர் அமிலேஸுக்கு pH 7 (நடுநிலை வாய்); டிரிப்சினுக்கு pH 8 (சிறுகுடல் காரம்).
(மேலதிகம்: மீள்தன்மையற்றது (denaturation irreversible); குறைந்த அளவில் வேலை செய்யும்; சில நொதியங்களுக்கு cofactor / coenzyme தேவை.)

(ஆ) நொதிய தாக்க வீதம் — வெப்பநிலை வரைபடம் bell-curve (மணி வடிவம்) போல இருக்கும்:
• 0 °C — 37 °C: வெப்பநிலை அதிகரிக்க, மூலக்கூறுகளின் இயக்க சக்தி அதிகரித்து substrate–enzyme முட்டுகள் அதிகமாகி தாக்க வீதம் உயரும்.
• 37 °C இல் உச்ச வீதம் (optimum).
• 37 °C-க்கு மேல்: வெப்பநிலை உயர உயர நொதியத்தின் 3-D கட்டமைப்பு அழியத் தொடங்கி, active site பொருந்தாமை ஏற்பட்டு தாக்க வீதம் வீழ்கின்றது. ≈ 60 °C-க்கு மேல் முற்றிலும் denatured ஆகி தாக்கம் நிற்கின்றது.

(வரைபடம் — x-axis: வெப்பநிலை °C; y-axis: தாக்க வீதம். வரைகோடு 0-37 °C ஏற்றத் தொடக்கம், 37 °C peak, 60 °C-இல் சுழித்து zero.)

5. (அ) இலிப்பிட்டின் கட்டுமான அலகுகள் என்ன? அவை எவ்வாறு இணைந்து ஒரு டிரைகிளிசரைடாக ஆகின்றன என்பதைச் சமன்பாட்டுடன் விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) இலிப்பிட்டின் நான்கு முக்கிய செயல்பாடுகளைத் தருக. (4 புள்.)
(இ) 1 கிராம் கபோவைதரேற்றும் 1 கிராம் இலிப்பிட்டும் வெளியேற்றும் சக்தியை ஒப்பிடுக. வேறுபாட்டின் காரணம் என்ன? (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கிளிசரோல் + 3 கொழுப்பமிலம்.
சமன்பாடு: glycerol + 3 fatty acid → triglyceride + 3 H₂O (condensation).
நீண்ட காலச் சக்திச் சேமிப்பு — adipose, விதைகள்.
வெப்பக் காப்பு — தோலடிக் கொழுப்பு.
செல்சவ்வின் கட்டுமானம் — phospholipid bilayer.
ADEK கடத்தல் / உறிஞ்சுதல்.
1 g கபோவைதரேற்று ≈ 17 kJ; 1 g இலிப்பிட்டு ≈ 39 kJ.
காரணம்: ஒட்சிசன் குறைவு → முழுமை ஒட்சியேற்றமாக சக்தி அதிகம்.

(அ) இலிப்பிட்டின் கட்டுமான அலகுகள் — கிளிசரோல் (glycerol) ஒரு மூன்று-கரிய ஆல்கஹால், மற்றும் கொழுப்பமிலங்கள் (fatty acids) நீளமான கரியச் சங்கிலி கொண்ட —COOH காரபாக்சிலிக் அமிலங்கள். ஒரு கிளிசரோல் + மூன்று கொழுப்பமிலம் செறிவாக்கல் தாக்கத்தால் இணைந்தால் டிரைகிளிசரைடு (triglyceride) எனப்படும் ஒரு கொழுப்பு உருவாகின்றது. இதன்போது மூன்று நீர் மூலக்கூறுகள் வெளியேற்றப்படுகின்றன.

கிளிசரோல் + 3 கொழுப்பமிலம் → டிரைகிளிசரைடு + 3 H₂O

இதன் எதிர்த் தாக்கம் = நீராற் பகுத்தல் (lipase நொதியம்).

(ஆ) இலிப்பிட்டின் நான்கு முக்கிய செயல்பாடுகள்:
1. நீண்ட காலச் சக்திச் சேமிப்பு — விலங்குகளில் தோல் கீழ் கொழுப்புத் திசு (adipose); தாவரங்களின் விதைகளில் எண்ணெய்.
2. வெப்பக் காப்பு (insulation) — தோலுக்குக் கீழ் உள்ள கொழுப்பு உடல் வெப்பத்தை வெளியேறவிடாமல் தடுக்கின்றது (வடதிருவ விலங்குகளில் blubber).
3. செல் சவ்வின் கட்டுமானம் — phospholipid double layer ஒவ்வொரு செல்லையும் சுற்றுகிறது; உள்-வெளி பொருள் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றது.
4. கொழுப்பில் கரையும் விற்றமின்கள் (A, D, E, K) குடலில் இலிப்பிட்டோடு சேர்த்தே உறிஞ்சப்படுகின்றன; கொழுப்பு இல்லாதவருக்கு இந்த விற்றமின்கள் உறிஞ்சப்படா.
(மேலதிகம்: உள் உறுப்புப் பாதுகாப்பு; பாலியல் ஹார்மோன் (testosterone, oestrogen) cholesterol-அடிப்படை.)

(இ) 1 கிராம் கபோவைதரேற்று ≈ 17 kJ சக்தியை வெளியேற்றும்; 1 கிராம் இலிப்பிட்டு ≈ 39 kJ — இரு மடங்கு! வேறுபாட்டின் காரணம் — கபோவைதரேற்றில் ஒட்சிசன் ஏற்கனவே 1:2:1 விகிதத்தில் இருப்பதால் ஒட்சியேற்றத்துக்கு அவ்வளவு புதிய O₂ தேவையில்லை. ஆனால் இலிப்பிட்டில் ஒட்சிசன் மிகவே குறைவு; ஆகவே முழுமையான ஒட்சியேற்றத்தில் (CO₂ + H₂O ஆக மாற) அதிக O₂ தேவை, அதிக ஆற்றல் வெளியேறும்.

6. (அ) நியூக்ளியோடைடு என்றால் என்ன? அதன் மூன்று கூறுகளைப் பெயரிட்டுச் சுருக்கமாக விளக்குக. (3 புள்.)
(ஆ) DNA-வுக்கும் RNA-வுக்கும் இடையே உள்ள நான்கு முக்கிய வேறுபாடுகளை அட்டவணை வடிவில் தருக. (5 புள்.)
(இ) நியூக்ளியிக் அமிலங்கள் உயிரியில் ஏன் இன்றியமையாதவை? இரண்டு செயல்பாட்டை எழுதுக. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நியூக்ளியோடைடு = pentose + நைதரசன் காரம் + பாஸ்பேட் (3 கூறு).
DNA: இரட்டை இழை, deoxyribose, A T G C, மரபுக் கிடங்கு, கருவில்.
RNA: ஒற்றை இழை, ribose, A U G C, புரத உற்பத்தி, கருவிலிருந்து சைட்டோபிளாஸ்மா.
மரபுத் தகவல் சேமிப்பு, அடுத்த தலைமுறைக்குக் கடத்தல்.
புரத தொகுப்பு கட்டுப்பாடு (transcription, translation).

(அ) நியூக்ளியோடைடு (nucleotide) = நியூக்ளியிக் அமிலத்தின் கட்டுமான அலகு (மோனோமர்). அதன் மூன்று கூறுகள் —
(1) பெண்டோஸ் சக்கரைடு — 5-கரியக் கபோவைதரேற்று; DNA-வில் டியோக்சிரைபோஸ், RNA-வில் ரைபோஸ்.
(2) நைதரசன் கொண்ட காரம் (nitrogenous base) — DNA-வில் A, T, G, C; RNA-வில் A, U, G, C.
(3) பாஸ்பேட்டுக் குழு (phosphate group, —PO₄) — மற்ற நியூக்ளியோடைடுகளுடன் சேர்ந்து நியூக்ளியிக் அமில இழையை உருவாக்க உதவுகின்றது.

(ஆ) DNA — RNA வேறுபாடுகள்:

| பண்பு | DNA | RNA |
|---|---|---|
| இழை வடிவம் | இரட்டை இழை சுருள் | ஒற்றை இழை |
| பெண்டோஸ் | டியோக்சிரைபோஸ் | ரைபோஸ் |
| நைதரசன் காரங்கள் | A, T, G, C | A, U, G, C |
| இருப்பிடம் | முக்கியமாக கருவில் (சிறிது மைட்டோகான்ட்ரியா, குளோரோபிளாஸ்டில்) | கரு + சைட்டோபிளாஸ்மா + ரைபோசோம் |
| வேலை | மரபுத் தகவலின் நிலையான கிடங்கு | கருவில் இருந்து தகவலை எடுத்துச் சென்று புரத தொகுப்பு |
| நிலைத் தன்மை | மிகுந்த நிலை | குறுகிய காலத்தில் சிதைக்கப்படும் |

(இ) நியூக்ளியிக் அமிலங்களின் இன்றியமையாமை:
• மரபுத் தகவலை சேமித்து, பாதுகாத்து, அடுத்த தலைமுறைக்குக் கடத்தல் — ஒவ்வொரு செல்லும் தனது DNA-வைத் தனது மக்கட் செல்களுக்கு பகுந்து தருகின்றது.
• புரத உற்பத்தியின் கட்டுப்பாடு — DNA-வில் உள்ள A, T, G, C வரிசை mRNA-வாக மாற்றப்பட்டு ribosome-இல் அமினோ அமில வரிசையாக மொழியாக்கம் ஆகின்றது. ஆகவே செல்லின் ஒவ்வொரு புரதமும் DNA-வால் ஒழுங்குப்படுத்தப்படுகின்றது.

7. (அ) "சேதனக் கூறுகள் மட்டும் இல்லாமல், அசேதனக் கூறுகளும் உயிரிய உடலுக்கு இன்றியமையாதவை" — இக்கூற்றை, நீர், கனியுப்பு, விற்றமின் ஆகிய மூன்றின் செயல்பாட்டின் அடிப்படையில் விளக்குக. (6 புள்.)
(ஆ) கீழ்க்கண்ட குறைபாட்டு நோய்களுக்குப் பொருத்தமான விற்றமின் / கனிமத்தைக் குறிப்பிடுக: (4 புள்.)
(i) ரிக்கட்ஸ் (ii) இரத்தச் சோகை (iii) ஸ்கேர்வி (iv) கழுத்து வீக்கம் (goitre) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நீர் — கரைப்பான், கடத்தல், வெப்ப ஒழுங்கு, வேதியியல் ஊடகம்.
கனிமம் — Ca எலும்பு; Fe ஹீமோகுளோபின்; I தைராய்ட்.
விற்றமின் — A பார்வை; D எலும்பு; C கொலாஜன்; K உறைதல்.
ரிக்கட்ஸ் — D விற்றமின் (மற்றும் Ca, P).
இரத்தச் சோகை — இரும்பு / B₁₂.
ஸ்கேர்வி — C விற்றமின்.
goitre — அயோடின்.

(அ) சேதனக் கூறுகள் (carbohydrate, protein, lipid, nucleic acid) உயிரிய உடலின் கட்டுமானமும் சக்தியும்; ஆனால் அவை வேலை செய்வதற்கு அசேதனக் கூறுகள் தேவை.

• நீர் (water) — உடல் எடையில் 60-70% நீர். அதன் சிறப்பு இயல்புகளால் — (i) கரைப்பான்: உப்பு, சர்க்கரை, அமினோ அமிலம் எல்லாமே நீரில் கரைந்தே இரத்தம் வழி கடத்தப்படுகின்றன; (ii) வெப்ப ஒழுங்கு: கூடிய specific heat capacity-ஆல் உடல் வெப்பநிலை நிலையாக; (iii) வேதியியல் தாக்க ஊடகம்: உள் தாக்கங்கள் எல்லாமே நீரியல் தீர்வில்; (iv) வியர்வை வழி குளிர்வி.

• கனியுப்புக்கள் (mineral salts) — மிகச் சிறிய அளவில் தேவைப்பட்டாலும், கட்டாயம் தேவை. சுண்ணம் (Ca) எலும்பு, பல், இரத்த உறைதல், தசை சுருக்கம்; இரும்பு (Fe) ஹீமோகுளோபினின் கட்டுமான பகுதி, ஒட்சிசன் கடத்தலுக்கு; அயோடின் (I) தைராய்ட் ஹார்மோன் தயாரிப்புக்கு; சோடியம், பொட்டாசியம் நரம்புத் தூண்டல் + இதயத் துடிப்பு; பாஸ்பரசு ATP, DNA-வில்.

• விற்றமின்கள் (vitamins) — மிகச் சிறிய அளவே தேவை; ஆனால் இல்லாமல் குறைபாட்டு நோய்கள் வரும். A → பார்வை; D → Ca, P உறிஞ்சல், எலும்பு; E → antioxidant; K → இரத்தம் உறைதல்; B-தொகுதி → நரம்பு + வளர்சிதை மாற்றம்; C → கொலாஜன், ஈறு ஆரோக்கியம், எதிர்ப்பு.

ஆகவே சக்திக்கு கபோவைதரேற்று மட்டும் போதாது; புரதம் இருந்தாலும் நீர் இல்லாமல் கடத்த முடியாது; சர்க்கரை + புரதம் சாப்பிட்டாலும் சுண்ணம் இல்லாமல் எலும்பு வளராது; புரதம் அதிகம் சாப்பிட்டாலும் C விற்றமின் இல்லாமல் கொலாஜன் தயாராகாது. அதனாலேயே நார்த்தன்மையான, கலந்த உணவே ஆரோக்கியத்துக்கு அவசியம்.

(ஆ) குறைபாட்டு நோய் — விற்றமின் / கனிமம்:
(i) ரிக்கட்ஸ் (வளைந்த கால்) — D விற்றமின் (மற்றும் சுண்ணம், பாஸ்பரசு) குறைபாடு.
(ii) இரத்தச் சோகை (anaemia) — இரும்பு (சில சமயங்களில் B₁₂) குறைபாடு.
(iii) ஸ்கேர்வி — C விற்றமின் (ascorbic acid) குறைபாடு; ஈறு இரத்தம் கசிதல், பல் உதிர்தல்.
(iv) கழுத்து வீக்கம் (goitre) — அயோடின் குறைபாடு; தைராய்ட் ஹார்மோன் தயாரிப்பு குறைவு.

1. (அ) தூரம் — இடப்பெயர்ச்சி, கதி — வேகம் ஆகிய இரு ஜோடிக்களுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாட்டை உதாரணத்துடன் விளக்குக. (6 புள்.)
(ஆ) 400 m வட்ட ஓட்டப் பாதையில் ஓர் ஓட்டக்காரர் முழுச் சுற்று ஒன்றை 80 s-இல் முடித்தார். அவரது மொத்த தூரம், இடப்பெயர்ச்சி, சராசரிக் கதி, சராசரி வேகம் என்பவற்றை கணக்கிடுக. (4 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

தூரம் = கடந்த பாதையின் மொத்த நீளம் (scalar).
இடப்பெயர்ச்சி = தொடக்கம் → இறுதி நேர்க்கோட்டு + திசை (vector).
கதி = தூரம்/நேரம் (scalar).
வேகம் = இடப்பெயர்ச்சி/நேரம் (vector).
மொத்த தூரம் = 400 m.
இடப்பெயர்ச்சி = 0 (தொடக்கம் = இறுதி).
சராசரிக் கதி = 400/80 = 5 m s⁻¹.
சராசரி வேகம் = 0.

(அ) தூரம் என்பது ஒரு பொருள் ஒரு இடத்திலிருந்து இன்னோர் இடத்துக்குச் செல்லும்போது கடந்த பாதையின் மொத்த நீளம். பாதை வளைந்தோ, சுற்றியோ, பல திருப்பங்கள் கொண்டோ இருந்தாலும், சேர்த்துக் கணக்கிட்ட நீளமே தூரம். இதற்கு திசை இல்லை; இது எண்ணிக் கணியம் (scalar). SI அலகு m.

இடப்பெயர்ச்சி என்பது தொடக்கப் புள்ளியிலிருந்து இறுதிப் புள்ளி வரை வரையப்படும் நேர்க்கோட்டு; அதன் அளவும் திசையும் சேர்ந்தது — ஆகவே காவிக் கணியம் (vector). SI அலகு m, ஆனால் திசையும் தெரிவிக்கப்பட வேண்டும்.

உதாரணம்: ஒருவர் வீட்டிலிருந்து கடைக்குச் சென்று மீண்டும் வீடு திரும்பினால் — கடந்த தூரம் 2 கி.மீ ஆகும் (போனது + வந்தது); ஆனால் இடப்பெயர்ச்சி பூஜ்ஜியம் (தொடக்கம் = இறுதி).

கதி என்பது ஓரலகு நேரத்தில் கடக்கும் தூரம் — scalar; SI அலகு m s⁻¹. வேகம் என்பது ஓரலகு நேரத்தில் ஏற்படும் இடப்பெயர்ச்சி — vector; SI அலகு m s⁻¹. அதனாலேயே ஒரு கூற்றில் '6 m s⁻¹ வடக்கு நோக்கி' என்று திசை இருந்தால் வேகம்; '6 m s⁻¹' மட்டுமே என்றால் கதி.

(ஆ) ஓட்டக்காரர்: முழுச் சுற்று → தொடக்கம் = இறுதி.
• மொத்த தூரம் = 400 m.
• இடப்பெயர்ச்சி = 0 m (தொடக்கம் = இறுதி).
• சராசரிக் கதி = 400 / 80 = 5 m s⁻¹.
• சராசரி வேகம் = 0 / 80 = 0 m s⁻¹.
இதனாலேயே 'சீரான கதி உள்ளவருக்கும் சராசரி வேகம் 0 ஆக இருக்கலாம்' என்ற முடிவு.

2. (அ) ஆர்முடுகல் என்றால் என்ன? அதன் SI அலகை எழுதுக. (3 புள்.)
(ஆ) ஓர் கார் 0-இலிருந்து 20 m s⁻¹-ஆக 5 s-இல் வேகம் கூட்டியது. பின் 10 s சீரான வேகத்தில் ஓடியது. இறுதியில் 4 s-இல் நின்றது. (i) ஆர்முடுகல், (ii) அமர்முடுகல், (iii) மொத்த இடப்பெயர்ச்சியை கணக்கிடுக. v–t வரைபை வரைக. (7 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஆர்முடுகல் = வேக மாற்றம்/நேரம்; SI = m s⁻².
ஆர்முடுகல் (கட்டம் 1) = 20/5 = 4 m s⁻².
அமர்முடுகல் (கட்டம் 3) = 20/4 = 5 m s⁻².
கட்டம் 1 இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 5 × 20 = 50 m.
கட்டம் 2 இடப்பெயர்ச்சி = 20 × 10 = 200 m.
கட்டம் 3 இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 4 × 20 = 40 m.
மொத்த = 290 m.
v–t graph: ஏற்றம் → கிடை → வீழ்ச்சி (trapezium).

(அ) ஆர்முடுகல் (acceleration) என்பது வேக மாற்றத்தின் வீதம். அதாவது ஓரலகு நேரத்தில் ஏற்படும் வேக மாற்றம்.

ஆர்முடுகல் a = (இறுதி வேகம் − ஆரம்ப வேகம்) / நேரம் = (v − u) / t

இது காவிக் கணியம் (vector). SI அலகு m s⁻² (மீற்றர் ஒரு செக்கன் ஸ்கொயருக்கு). நேர் ஆர்முடுகல் → வேகம் ஏறும்; எதிர் ஆர்முடுகல் (அமர்முடுகல்) → வேகம் வீழும்.

(ஆ) கட்டம் 1 (0 → 5 s): u = 0, v = 20 m s⁻¹, t = 5 s.
ஆர்முடுகல் = (20 − 0)/5 = 4 m s⁻².
இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 5 × 20 = 50 m.

கட்டம் 2 (5 → 15 s): சீரான வேகம் 20 m s⁻¹, t = 10 s.
ஆர்முடுகல் = 0.
இடப்பெயர்ச்சி = 20 × 10 = 200 m.

கட்டம் 3 (15 → 19 s): u = 20, v = 0, t = 4 s.
ஆர்முடுகல் = (0 − 20)/4 = −5 m s⁻²; அமர்முடுகல் = 5 m s⁻².
இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 4 × 20 = 40 m.

மொத்த இடப்பெயர்ச்சி = 50 + 200 + 40 = 290 m.

v–t வரைபு: ஒரு trapezium — (0,0) → (5,20) ஏற்றம்; (5,20) → (15,20) கிடை; (15,20) → (19,0) வீழ்ச்சி. கீழ்ப்பரப்பின் மொத்தம் 290 m.

3. (அ) வேக–நேர வரைபில் (i) கோட்டின் சாய்வு, (ii) கோட்டின் கீழ் பரப்பு என்ன குறிக்கின்றன என்பதை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) ஓய்விலிருந்து தொடங்கி, 4 s-இல் 12 m s⁻¹ வேகத்துக்கு சீராக ஆர்முடுகித்து, அடுத்த 4 s சீரான வேகத்தில் ஓடி, இறுதி 2 s-இல் சீர் அமர்முடுகலில் நின்ற பொருளுக்கு 10 s-இல் ஆர்முடுகலை, அமர்முடுகலை, மொத்த இடப்பெயர்ச்சியை கணக்கிடுக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சாய்வு (slope) = ஆர்முடுகல்.
கீழ்ப்பரப்பு (area under) = இடப்பெயர்ச்சி.
ஆர்முடுகல் = 12/4 = 3 m s⁻².
அமர்முடுகல் = 12/2 = 6 m s⁻².
கட்டம் 1 இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 4 × 12 = 24 m.
கட்டம் 2 இடப்பெயர்ச்சி = 12 × 4 = 48 m.
கட்டம் 3 இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 2 × 12 = 12 m.
மொத்த = 84 m.

(அ) வேக–நேர வரைபில்:
(i) கோட்டின் சாய்வு (slope) = ஆர்முடுகல். ஏனெனில் slope = Δv/Δt — இதன் வரையறையே ஆர்முடுகல். நேர் சாய்வு → வேகம் ஏறும்; எதிர் சாய்வு → வேகம் வீழும்; சாய்வு பூஜ்ஜியம் → சீரான வேகம்.
(ii) கீழ்ப்பரப்பு (area under) = இடப்பெயர்ச்சி. சீரான வேகத்தில் பரப்பு = v × t = இடப்பெயர்ச்சி (வேக × நேர அலகுகள் மீற்றராக சுருங்குகின்றன). சீர் ஆர்முடுகலில் வரைபு ஒரு முக்கோணம்; பரப்பு = ½ × அடி × உயரம்.

(ஆ) கட்டம் 1 (0 → 4 s): u = 0, v = 12, t = 4.
ஆர்முடுகல் = 12/4 = 3 m s⁻².
இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 4 × 12 = 24 m.

கட்டம் 2 (4 → 8 s): சீரான வேகம் 12 m s⁻¹, t = 4.
ஆர்முடுகல் = 0.
இடப்பெயர்ச்சி = 12 × 4 = 48 m.

கட்டம் 3 (8 → 10 s): u = 12, v = 0, t = 2.
ஆர்முடுகல் = (0 − 12)/2 = −6 m s⁻²; அமர்முடுகல் = 6 m s⁻².
இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 2 × 12 = 12 m.

மொத்த இடப்பெயர்ச்சி = 24 + 48 + 12 = 84 m.

4. (அ) புவியீர்ப்பினாலான ஆர்முடுகல் (g) என்றால் என்ன? அதன் தோராய பெறுமானமும் திசையும் என்ன? (3 புள்.)
(ஆ) ஓர் கல் 80 m உயரத்திலிருந்து ஓய்விலிருந்து கீழே வீழ்கிறது (g = 10 m s⁻²). (i) தரையை அடைய எடுத்த நேரம், (ii) தரை அடையும் வேகம் — கணக்கிடுக. (4 புள்.)
(இ) 'மேலே எறிந்த பொருளின் உச்ச புள்ளியில் ஆர்முடுகல் பூஜ்ஜியம்' — இக்கூற்று சரியா? காரணம் கூறுக. (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

g = புவியீர்ப்பால் ஏற்படும் ஆர்முடுகல்.
பெறுமானம் ≈ 10 m s⁻² (உலகச் சராசரி 9.8).
திசை = புவியின் மையத்தை நோக்கி (கீழ்நோக்கி).
t = √(2h/g) = √(160/10) = 4 s.
v = gt = 10 × 4 = 40 m s⁻¹.
கூற்று தவறு — உச்சத்தில் வேகம் 0 ஆனாலும் g தொடர்கிறது.
ஆகவே ஆர்முடுகல் = 10 m s⁻² (கீழ்நோக்கி) எப்போதும்.

(அ) புவியீர்ப்பினாலான ஆர்முடுகல் (g) என்பது புவியீர்ப்பு விசையால் ஒரு பொருளில் ஏற்படும் ஆர்முடுகல். காற்று எதிர்ப்பைப் புறக்கணித்தால், கீழ்நோக்கி விழும் ஒவ்வொரு பொருளும் — பால் ஆனாலும், கல் ஆனாலும், இறகு ஆனாலும் — ஒரே ஆர்முடுகலில் வீழும். அதன் தோராய பெறுமானம் g ≈ 10 m s⁻² (உலகச் சராசரி 9.8 m s⁻²). திசை: புவியின் மையத்தை நோக்கி — அதாவது கீழ்நோக்கி.

(ஆ) கல் 80 m உயரத்திலிருந்து ஓய்விலிருந்து வீழ்கிறது; u = 0; g = 10.
(i) தரையை அடைய நேரம்: s = ½ g t² → 80 = ½ × 10 × t² → 80 = 5 t² → t² = 16 → t = 4 s.
(ii) தரை அடையும் வேகம்: v = u + gt = 0 + 10 × 4 = 40 m s⁻¹ (கீழ்நோக்கி).

(இ) கூற்று தவறு. மேலே எறிந்த பொருளின் உச்ச புள்ளியில் — அக் கணத்தில் வேகம் 0 என்பது உண்மை (மேல்நோக்கி இயங்க இனி வேகம் இல்லை, கீழ்நோக்கி இன்னும் தொடங்கவில்லை). ஆனால் புவியீர்ப்பு விசை தொடர்கின்றது — ஆகவே ஆர்முடுகல் தொடர்கின்றது. அக் கணத்திலும் ஆர்முடுகல் = g = 10 m s⁻² (கீழ்நோக்கி). இதே ஆர்முடுகல்தான் அடுத்த கணத்தில் பொருளை மீண்டும் கீழ்நோக்கி தள்ளுகின்றது. வேகம் 0 ≠ ஆர்முடுகல் 0 — இரண்டு வேறு கணியங்கள்.

5. (அ) Scalar (எண்ணிக் கணியம்) மற்றும் Vector (காவிக் கணியம்) — இவ்விரண்டுக்கும் இடையே உள்ள வேறுபாட்டை விளக்குக. ஒவ்வொன்றுக்கும் இரு உதாரணம் தருக. (4 புள்.)
(ஆ) ஒரு பொருளின் வேக–நேர வரைபு பின்வருமாறு உள்ளது: 0 → 2 s ஏற்றம் 0-இலிருந்து 6 m s⁻¹; 2 → 6 s சீரான 6 m s⁻¹; 6 → 8 s வீழ்ச்சி 6-இலிருந்து 0. (i) ஒவ்வொரு கட்டத்தின் ஆர்முடுகலை, (ii) ஒவ்வொரு கட்டத்தின் இடப்பெயர்ச்சியை கணக்கிடுக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Scalar = அளவு மட்டும்; Vector = அளவு + திசை.
Scalar உதா: தூரம், கதி, காலம், திணிவு.
Vector உதா: இடப்பெயர்ச்சி, வேகம், ஆர்முடுகல், விசை.
கட்டம் 1: a = 6/2 = 3 m s⁻².
கட்டம் 2: a = 0.
கட்டம் 3: a = −6/2 = −3 m s⁻².
கட்டம் 1 இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 2 × 6 = 6 m.
கட்டம் 2 இடப்பெயர்ச்சி = 6 × 4 = 24 m.
கட்டம் 3 இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 2 × 6 = 6 m.

(அ) Scalar (எண்ணிக் கணியம்) என்பது அளவை மட்டுமே கொண்ட இயற்பியல் கணியம். திசை இல்லை. கூட்டல், கழித்தல் சாதாரண கணக்கு போலவே. உதாரணம்: தூரம், கதி, காலம், திணிவு, வெப்பநிலை, சக்தி.

Vector (காவிக் கணியம்) என்பது அளவு + திசை இரண்டையும் கொண்டது. கூட்டல்/கழித்தலுக்கு திசை சேர்த்துப் பார்க்க வேண்டும். உதாரணம்: இடப்பெயர்ச்சி, வேகம், ஆர்முடுகல், விசை, கணத்தாக்கு (momentum).

இவ்வேறுபாட்டால்தான் '5 m s⁻¹' என்பது கதி (scalar), '5 m s⁻¹ வடக்கு' என்பது வேகம் (vector).

(ஆ) கட்டம் 1 (0 → 2 s): u = 0, v = 6, t = 2.
ஆர்முடுகல் = (6−0)/2 = 3 m s⁻².
இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 2 × 6 = 6 m.

கட்டம் 2 (2 → 6 s): சீரான வேகம் 6 m s⁻¹, t = 4.
ஆர்முடுகல் = 0.
இடப்பெயர்ச்சி = 6 × 4 = 24 m.

கட்டம் 3 (6 → 8 s): u = 6, v = 0, t = 2.
ஆர்முடுகல் = (0−6)/2 = −3 m s⁻²; அமர்முடுகல் = 3 m s⁻².
இடப்பெயர்ச்சி = ½ × 2 × 6 = 6 m.

மொத்த இடப்பெயர்ச்சி = 6 + 24 + 6 = 36 m.

6. (அ) 30 m s⁻¹ வேகத்துடன் நிலைக்குத்தாக மேல்நோக்கி எறியப்பட்ட ஒரு பந்து உள்ளது. காற்று எதிர்ப்பை புறக்கணிக்க. g = 10 m s⁻². (i) உச்ச உயரத்தை அடைய எடுத்த நேரம், (ii) அடைந்த உச்ச உயரம், (iii) தரைக்கு மீண்டும் வர மொத்த நேரம், (iv) தரை வேகம் — கணக்கிடுக. (8 புள்.)
(ஆ) இம்மொத்த இயக்கத்தின் v–t வரைபை வரைய சொற்களில் விவரிக்க. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

t_up = u/g = 30/10 = 3 s.
h = ½ut = ½ × 30 × 3 = 45 m.
மொத்த நேரம் = 2 × t_up = 6 s (symmetric).
தரை வேகம் = u = 30 m s⁻¹ (கீழ்நோக்கி).
v–t: (0,30) → (3,0) நேர் வீழ்ச்சி; (3,0) → (6,−30) தொடர் வீழ்ச்சி.

(அ) ஆரம்ப வேகம் u = 30 m s⁻¹ (மேல்நோக்கி); g = 10 m s⁻² (கீழ்நோக்கி, எதிராக).

(i) உச்ச உயரத்துக்கான நேரம்: உச்சத்தில் வேகம் v = 0. v = u − gt → 0 = 30 − 10 t → t = 3 s.

(ii) உச்ச உயரம்: h = u·t − ½g·t² = 30·3 − ½·10·9 = 90 − 45 = 45 m. (அல்லது h = u²/2g = 900/20 = 45 m.)

(iii) மொத்த நேரம் (சுற்றுப் பயணம்): ஆற்றல் பாதுகாப்பு + symmetry-ஆல் மேல்செல்ல எடுத்த நேரம் = கீழ் வர எடுக்கும் நேரம். ஆகவே மொத்த நேரம் = 2 × 3 = 6 s.

(iv) தரை வேகம்: மீண்டும் symmetry-ஆல், தரையில் வேகம் = ஆரம்ப வேகம் = 30 m s⁻¹ (இம்முறை கீழ்நோக்கி). சரிபார்ப்பு: கீழ்நோக்கி 3 s வீழ்ச்சியில் v = 0 + 10 × 3 = 30 m s⁻¹ ✓.

(ஆ) v–t வரைபு (சொற்களில்): y-அச்சு வேகம் (m s⁻¹), x-அச்சு நேரம் (s).
• (0, +30)-இல் தொடங்கி, சீராக கீழே சாய்ந்து (3, 0) புள்ளியில் t-அச்சைத் தொடுகிறது — மேல் நோக்கி இயங்கி உச்சத்தில் நிற்கின்றது.
• அப்புள்ளியிலிருந்து தொடர்ந்து கீழே சாய்ந்து (6, −30)-ஐ அடைகிறது — மீண்டும் கீழ்நோக்கி வேகமாக ஓடி தரையில் 30 m s⁻¹ வேகத்தை எட்டுகின்றது.
• கோட்டின் சாய்வு எப்போதும் −10 m s⁻² (= −g); ஒரு நேர்க் கோடு.
• நேர்க்குறிப் பகுதி (0–3 s) கீழ்ப் பரப்பு = +45 m (மேல்நோக்கிய இடப்பெயர்ச்சி). எதிர்க்குறி (3–6 s) = −45 m. மொத்தம் 0 — தரைக்கே திரும்பியுள்ளது.

7. (அ) 'காற்றை புறக்கணித்தால், ஒரே உயரத்திலிருந்து கீழே விழும் கல், இறகு இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் தரையை அடையும்' — இக்கூற்றை விளக்கி நிறுவுக. (4 புள்.)
(ஆ) ஒரு பொருள் 40 m s⁻¹ ஆரம்ப வேகத்தில் கீழ்நோக்கி ஒரு கட்டிடத்தின் உச்சியிலிருந்து எறியப்பட்டது. கட்டிடத்தின் உயரம் 80 m. (i) தரையை அடைய எடுத்த நேரம், (ii) தரை வேகம் — கணக்கிடுக. (g = 10) (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

g எல்லாப் பொருளுக்கும் ஒரே (காற்றை விட்டால்).
காற்று இருந்தபோது drag விசை கனம்-சார்ந்தது போலாகிறது; இறகு பின்தங்குகிறது.
Galileo, Apollo சந்திர சோதனை — verification.
நிலை 1: s = ut + ½gt² → 80 = 40t + 5t² → t² + 8t − 16 = 0.
t = (−8 + √(64 + 64))/2 = (−8 + 11.31)/2 ≈ 1.66 s.
v = u + gt = 40 + 10 × 1.66 ≈ 56.6 m s⁻¹.

(அ) கல், இறகு இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் தரையை அடைதல்.

நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதி: F = ma → a = F/m.
• கல்லில் செயற்படும் புவியீர்ப்பு விசை F_k = m_k·g.
• இறகில் செயற்படும் புவியீர்ப்பு விசை F_i = m_i·g.
• கல்லின் ஆர்முடுகல் = F_k/m_k = m_kg/m_k = g.
• இறகின் ஆர்முடுகல் = F_i/m_i = m_ig/m_i = g.

இரண்டுக்கும் ஆர்முடுகல் g — ஒரே! திணிவு சுருங்கி வெளிவருகின்றது. ஆகவே ஒரே உயரத்திலிருந்து ஓய்விலிருந்து விழுந்தால் ஒரே நேரத்தில் தரையை அடையும்.

நடைமுறையில் ஏன் இறகு பின்தங்குகின்றது? காற்றில் drag எனப்படும் எதிர்ப்பு விசை இறகின் பெரிய பரப்பளவில் அதிகமாக செயற்படுகிறது; ஆகவே இறகின் நிகர விசை குறைகிறது. வெற்றிடத்தில் — Apollo 15 விண்வெளி வீரர் சந்திரனில் சுத்தியலையும் தூவலையும் ஒரே நேரத்தில் கீழே விட்டபோது இரண்டும் சேர்ந்தே தரையை அடைந்தன — ஒரே ஆர்முடுகல் கொள்கையை நிரூபிக்கின்றது.

(ஆ) கட்டிடம் 80 m; u = 40 m s⁻¹ (கீழ்நோக்கி); g = 10.

(i) நேரம்: s = u·t + ½·g·t² → 80 = 40t + 5t² → 5t² + 40t − 80 = 0 → t² + 8t − 16 = 0.
t = [−8 + √(64 + 64)] / 2 = [−8 + √128] / 2 = [−8 + 11.31] / 2 ≈ 1.66 s.

(ii) தரை வேகம்: v = u + g·t = 40 + 10 × 1.66 = 56.6 m s⁻¹.

(மாற்று சரிபார்ப்பு: v² = u² + 2g·s = 1600 + 1600 = 3200 → v = 56.6 m s⁻¹ ✓.)

1. (அ) ஒரு அணுவின் கட்டமைப்பில் காணப்படும் மூன்று அடிப்படை துகள்களை — இடம், மின்னூட்டம், திணிவு என்பவற்றுடன் அட்டவணை வடிவில் தருக. (4 புள்.)
(ஆ) ²³₁₁Na, ⁴⁰₂₀Ca இரண்டுக்கும் (i) புரோத்திரன் எண், (ii) நியூத்திரன் எண், (iii) இலத்திரன் எண், (iv) இலத்திரன் நிலையாமைப்பு என்பவற்றை கணக்கிடுக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

2. (அ) ஐசோடோப்பு (isotope) என்றால் என்ன? கரியத்தின் மூன்று ஐசோடோப்புகளை எடுத்துக்காட்டாக தருக. (4 புள்.)
(ஆ) ஐசோடோப்புகளின் இரசாயனப் பண்புகள் ஒரே ஆனால் இயற்பியல் பண்புகள் வேறுபடலாம் — காரணம் என்ன? (3 புள்.)
(இ) கீழ்க்கண்ட அயனிகளில் — Na⁺, Mg²⁺, Cl⁻, O²⁻ — எத்தனை இலத்திரன்கள் உள்ளன என்பதை கணக்கிடுக. (3 புள்.) (Na:11, Mg:12, Cl:17, O:8) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Isotope = ஒரே Z, வேறு A.
C-12, C-13, C-14 (Z=6 எல்லாம், N=6,7,8).
Chemical = e⁻ ஒரே → ஒரே bonding.
Physical = mass-dependent → density, b.p., kathirakkam வேறுபடும்.
Na⁺ = 11 − 1 = 10.
Mg²⁺ = 12 − 2 = 10.
Cl⁻ = 17 + 1 = 18.
O²⁻ = 8 + 2 = 10.

(அ) ஐசோடோப்பு என்பது ஒரே மூலகத்தின் — அதாவது ஒரே அணு எண் (Z) கொண்ட — ஆனால் வேறுபட்ட திணிவு எண் (A) கொண்ட அணுக்கள். ஒரே Z என்பதால் ஒரே மூலகம்; ஆனால் கருவில் நியூத்திரன் எண் வேறுபடுகிறது.

கரியத்தின் மூன்று ஐசோடோப்புகள்:
• ¹²₆C — 6p + 6n; இயற்கையில் 98.9 %.
• ¹³₆C — 6p + 7n; 1.1 %.
• ¹⁴₆C — 6p + 8n; சிறு அளவில், கதிரியக்கம் — தொல்லியல் வயது கணிப்புக்குப் பயன்படுகின்றது (carbon dating).

(ஆ) இரசாயனப் பண்புகள் ஒரே — காரணம்: இரசாயன வினைகள் இலத்திரன்களின் பரிமாற்றத்தாலேயே நிகழ்கின்றன. ஐசோடோப்புகளில் இலத்திரன் எண் = Z = ஒரே; இலத்திரன் நிலையாமைப்பும் ஒரே. ஆகவே அவை அதே bonds, அதே reactions செய்கின்றன.

இயற்பியல் பண்புகள் வேறுபடலாம் — காரணம்: திணிவு வேறுபடுகின்றது (கூடுதல் நியூத்திரன்கள்) → ஆகவே ஐசோடோப்புகளின் அடர்த்தி, கொதிநிலை, பாயும் வீதம் (diffusion rate), மற்றும் கதிரியக்கம் (¹⁴C போல) வேறுபடலாம்.

(இ) அயனிகளின் இலத்திரன் எண் கணக்கீடு:
• Na⁺ — Na (Z=11) ஒரு e⁻ இழந்தது → 11 − 1 = 10 e⁻ (Ne-உடன் isoelectronic).
• Mg²⁺ — Mg (Z=12) இரு e⁻ இழந்தது → 12 − 2 = 10 e⁻ (Ne-உடன் isoelectronic).
• Cl⁻ — Cl (Z=17) ஒரு e⁻ பெற்றது → 17 + 1 = 18 e⁻ (Ar-உடன் isoelectronic).
• O²⁻ — O (Z=8) இரு e⁻ பெற்றது → 8 + 2 = 10 e⁻ (Ne-உடன் isoelectronic).

இவையெல்லாமே octet நிறையை அடைய e⁻ பரிமாறுகின்றன — அதனாலேயே நிலையான வாயுவின் e⁻ அமைப்பை எடுக்கின்றன.

3. (அ) நவீன ஆவர்த்தன அட்டவணை எதன் அடிப்படையில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது? அதில் எத்தனை பந்திகள், எத்தனை தொகுதிகள் உள்ளன? (3 புள்.)
(ஆ) (i) பந்தி எண், (ii) தொகுதி எண் — இரண்டும் முறையே எதைச் சார்ந்துள்ளன என்பதை விளக்குக. (4 புள்.)
(இ) ஒரே பந்தியில் இடதிலிருந்து வலதாக, மற்றும் ஒரே தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக நகரும்போது (i) உலோகத் தன்மை, (ii) அணு அளவு ஆகியன எப்படி மாறுகின்றன? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

அணு எண் (Z) வரிசை.
7 பந்தி, 18 தொகுதி.
பந்தி எண் = ஓடுகளின் எண்.
தொகுதி எண் = வெளி ஓட்டு (valence) e⁻ எண்.
பந்தியில் → : உலோகம் ↓, அளவு ↓.
தொகுதியில் ↓ : உலோகம் ↑, அளவு ↑.

(அ) நவீன ஆவர்த்தன அட்டவணை அணு எண் (Z) வரிசையில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. (Mendeleev முதலில் அணு எடைப்படி வரிசையில் அமைத்தார்; அதில் சில முரண்பாடுகள் ஏற்பட்டன — ஆகவே நவீனத்தில் Z-க்கு மாற்றினர்.) அட்டவணையில் 7 கிடைமட்ட பந்திகள் (periods) + 18 நிலைக்குத்து தொகுதிகள் (groups) உள்ளன. தற்போது 118 மூலகங்கள் உள்ளன — 92 இயற்கை, மீதி செயற்கை.

(ஆ) (i) பந்தி எண்: ஒரே பந்தியில் உள்ள மூலகங்களுக்கு ஒரே எண்ணிக்கையான இலத்திரன் ஓடுகள் உண்டு. ஆகவே பந்தி எண் = அந்த மூலகத்தின் மொத்த ஓடுகளின் எண். எடுத்துக்காட்டு: Period 1 = K மட்டுமே (H, He); Period 2 = K + L (Li → Ne); Period 3 = K + L + M (Na → Ar).

(ii) தொகுதி எண்: ஒரே தொகுதியில் உள்ள மூலகங்களுக்கு ஒரே எண்ணிக்கையான வெளி ஓட்டு (valence) இலத்திரன்கள் உண்டு. ஆகவே தொகுதி எண் = வெளி ஓட்டு இலத்திரன் எண். எடுத்துக்காட்டு: Group I = 1 valence (Li, Na, K — அல்கலி உலோகம்); Group VII = 7 valence (F, Cl — ஹலோஜன்); Group VIII/0 = 8 valence (Ne, Ar — விழுமிய வாயு). ஒரே தொகுதியில் ஒரே chemical behaviour — ஏனெனில் valence e⁻ ஒரே.

(இ) (i) உலோகத் தன்மை:
• ஒரே பந்தியில் இடதிலிருந்து வலதாக → உலோகத் தன்மை குறையும்; அலோகத் தன்மை அதிகரிக்கும். (Na metal → Cl non-metal Period 3.)
• ஒரே தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக → உலோகத் தன்மை அதிகரிக்கும் (புதிய ஓடுகள் சேர்ந்து shielding ↑ → e⁻ இழப்பு எளிது). Li → Cs மிக reactive.

(ii) அணு அளவு:
• பந்தியில் இடதிலிருந்து வலதாக → அளவு குறையும். காரணம்: Z ↑ ஆனால் ஓடு எண் மாறவில்லை; கருவின் நிலை மின்னூட்டம் e⁻-களை அதிகமாக இழுக்கின்றது.
• தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக → அளவு அதிகரிக்கும். காரணம்: புதிய ஓடுகள் சேர்க்கப்படுகின்றன.

4. (அ) மூலகம், சேர்வை, கலவை — மூன்றுக்கும் இடையே உள்ள வேறுபாட்டை இரண்டு உதாரணம் ஒவ்வொன்றுக்கும் தந்து விளக்குக. (5 புள்.)
(ஆ) NaCl, CaCl₂, Al₂O₃ — மூன்று சேர்வைகளில் கூறு அயனிகளை எழுதி அவை எவ்வாறு அந்த சூத்திரத்தைத் தருகின்றன என்பதை விளக்குக. (5 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மூலகம் = ஒரே வகை அணு (O₂, Fe).
சேர்வை = 2+ வேறு மூலகம் இரசாயனமாக ஒரே விகிதம் (H₂O, NaCl).
கலவை = இரு+ பொருள் இரசாயனமாக இல்லாமல், மாறும் விகிதம், எளிதாக பிரிக்கலாம் (காற்று, உப்புத் தண்ணீர்).
NaCl: Na⁺ + Cl⁻ → 1:1.
CaCl₂: Ca²⁺ + 2 Cl⁻ → 1:2.
Al₂O₃: 2 Al³⁺ + 3 O²⁻ → 2:3 (cross-multiply).

(அ) மூலகம் (element) — ஒரே வகை அணுக்களால் மட்டுமே ஆனது. சாதாரண இரசாயன முறைகளில் இனிமேல் பிரிக்க முடியாதது. உதா: ஒட்சிசன் (O₂), இரும்பு (Fe), தங்கம் (Au).

சேர்வை (compound) — இரு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வேறு மூலகங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் இரசாயனமாக இணைந்தது. கூறு மூலகங்களின் பழைய பண்புகள் காணாமல், புதிய பண்புகள் தோன்றுகின்றன. பிரிக்க இரசாயன முறை வேண்டும். உதா: H₂O (ஐதரசன் + ஒட்சிசன் 1:8 எடை விகிதம்), NaCl (சோடியம் + குளோரின்).

கலவை (mixture) — இரு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்கள் அல்லது சேர்வைகள் இரசாயனமாக இணையாமல், மாறும் விகிதத்தில் கலந்தது. கூறுகள் தம்தம் பண்புகளை இழக்காது; இயற்பியல் முறைகளில் எளிதாக பிரிக்கலாம். உதா: காற்று (N₂ + O₂ + …), உப்புத் தண்ணீர் (H₂O + NaCl).

முக்கிய வேறுபாடு: சேர்வையில் பிரிப்பு கடினம், பண்பு மாற்றம் முழுமை; கலவையில் பிரிப்பு எளிது, பண்பு மாறாது.

(ஆ) NaCl (சோடியம் குளோரைடு) — வீட்டு உப்பு:
Na (Group I) → Na⁺ + e⁻ (1 e⁻ இழந்து +1 cation).
Cl (Group VII) + e⁻ → Cl⁻ (1 e⁻ பெற்று −1 anion).
Net charge balance: (+1) + (−1) = 0 → 1 Na⁺ : 1 Cl⁻ → சூத்திரம் NaCl.

CaCl₂ (கல்சியம் குளோரைடு):
Ca (Group II) → Ca²⁺ + 2 e⁻ (+2 cation).
Cl + e⁻ → Cl⁻ (−1 anion).
ஒரு Ca²⁺ +2 கொடுக்கின்றது; ஒரு Cl⁻ −1 மட்டும். ஆகவே 2 Cl⁻ வேண்டும் சமன் செய்ய.
Net: (+2) + (−1 × 2) = 0 → 1 Ca²⁺ : 2 Cl⁻ → சூத்திரம் CaCl₂.

Al₂O₃ (அலுமினியம் ஒட்சைட்):
Al (Group III) → Al³⁺ + 3 e⁻ (+3 cation).
O (Group VI) + 2 e⁻ → O²⁻ (−2 anion).
Cross-multiply: Al-இன் |charge| = 3 → O subscript = 3; O-இன் |charge| = 2 → Al subscript = 2.
Net: (+3 × 2) + (−2 × 3) = +6 − 6 = 0 → 2 Al³⁺ : 3 O²⁻ → சூத்திரம் Al₂O₃.

5. (அ) நேர் அயனி (cation) மற்றும் எதிர் அயனி (anion) எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதை விளக்குக. ஒவ்வொன்றுக்கும் இரு உதாரணம் தருக. (5 புள்.)
(ஆ) விழுமிய வாயுக்கள் (Ne, Ar, …) ஏன் வினையற்றவை? (3 புள்.)
(இ) Na, Mg, Al ஆகியன ஏன் cation கொடுக்கின்றன, ஆனால் F, Cl ஆகியன ஏன் anion கொடுக்கின்றன — இலத்திரன் நிலையாமைப்பின் அடிப்படையில் விளக்குக. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Cation = e⁻ இழப்பு → +.
Anion = e⁻ பெறுதல் → −.
Cation உதா: Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺.
Anion உதா: Cl⁻, O²⁻.
Noble gas = full octet → e⁻ ஐ இழக்கவோ பெறவோ ஆற்றல் ஆதாயம் இல்லை.
Na, Mg, Al = 1, 2, 3 valence e⁻ — இழப்பது எளிது (octet கீழே).
F, Cl = 7 valence — ஒரே e⁻ பெற்று octet நிறை.

(அ) நேர் அயனி (cation) — ஒரு நடுநிலை அணு ஒன்று அல்லது பல இலத்திரன்களை இழந்து ஏற்படுவது. இலத்திரன் −1 கொண்டது; ஒன்று குறைய நிகர மின்னூட்டம் +1 ஆகும். ஆகவே cation = நேர் மின்னூட்டம். உதா:
• Na → Na⁺ + e⁻ (சோடியம் ஒரு e⁻ இழந்து +1).
• Mg → Mg²⁺ + 2 e⁻ (மக்னீசியம் இரு e⁻ இழந்து +2).

எதிர் அயனி (anion) — ஒரு நடுநிலை அணு ஒன்று அல்லது பல இலத்திரன்களை பெற்று ஏற்படுவது. ஒரு கூடுதல் e⁻ = −1 கூடுதல் → நிகரம் எதிர்க்குறி. உதா:
• Cl + e⁻ → Cl⁻ (குளோரின் ஒரு e⁻ பெற்று −1).
• O + 2 e⁻ → O²⁻ (ஒட்சிசன் இரு e⁻ பெற்று −2).

பொதுவாக உலோகங்கள் cation கொடுக்கும் (வெளி ஓட்டில் e⁻ குறைவு → இழப்பது எளிது); அலோகங்கள் anion கொடுக்கும் (வெளி ஓட்டில் e⁻ அதிகம் → பெறுவது எளிது).

(ஆ) விழுமிய வாயுக்களின் வினையற்றமை: இவற்றின் வெளி ஓடு முற்றிலும் நிறையாக உள்ளது — He = 2 e⁻ (K நிறை); Ne, Ar, Kr, Xe = 8 e⁻ (octet நிறை). இந்த நிலை மிகுந்த ஆற்றல்-நிலையானது (low energy minimum). எந்த e⁻ ஐயும் இழப்பதோ பெறுவதோ ஆற்றல் ஆதாயம் தராது; ஆகவே அவை இரசாயன வினையில் ஈடுபடாமல் தனியாக அணு வடிவில் இருக்கின்றன. (Xe-உக்கு ஒரு சில kuripitta compound-கள் உண்டு; ஆனால் அவை விதிவிலக்கானவை.)

(இ) Na (2, 8, 1), Mg (2, 8, 2), Al (2, 8, 3) — வெளி ஓட்டில் முறையே 1, 2, 3 e⁻ மட்டுமே. இவற்றை இழந்துவிட்டால் முந்தைய ஓடு (Ne config 2, 8) நிறையாகின்றது — மிக நிலையான. ஆகவே அவை +1, +2, +3 cation கொடுக்கின்றன.

F (2, 7), Cl (2, 8, 7) — வெளியில் 7 e⁻. ஒரே e⁻ பெற்றால் octet 8 ஆகி நிறை. ஆகவே அவை −1 anion கொடுக்கின்றன. e⁻ இழப்பது நிலையற்ற நிலையைத் தரும் என்பதால் cation தராது.

6. (அ) கரியம் (Carbon, Z=6) ஏன் சேதன இரசாயனத்தின் முதுகெலும்பாக இருக்கின்றது? அதன் வெளி ஓட்டு e⁻ எண்ணிக்கையின் முக்கியத்துவம் என்ன? (4 புள்.)
(ஆ) கரியத்தின் மூன்று allotrope-களை — அவற்றின் கட்டமைப்பு, இரு பண்புகளுடன் — விளக்குக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

C: 2, 4 → 4 valence.
4 covalent bonds — chain + ring.
C–C, C–H, C–O, C–N — அனைத்தும் வலிமை.
வைரம் — tetrahedral 4 bond; கடினம்; non-conductor.
கிரபைட் — layered, 3 bond, 1 delocalised e⁻; soft; conductor.
Fullerene C₆₀ — football, 60 C; nanotech.

(அ) கரியத்தின் முக்கியத்துவம் — 4 valence: கரியத்தின் இலத்திரன் நிலையாமைப்பு 2, 4. அதாவது வெளி ஓட்டில் 4 e⁻. octet நிறையடைய அதற்கு 4 e⁻ பெற வேண்டும் / 4 இழக்க வேண்டும் — இரண்டுமே சக்தி அதிகம். ஆகவே கரியம் e⁻ பகிர்தலையே (covalent bonding) தேர்ந்தெடுக்கின்றது. 4 covalent bonds கட்டக் கூடியதால்:

• கரியக் கருக்கள் ஒன்றோடொன்று — நீளமான, கிளைபட்ட, வளையமான சங்கிலிகள் (chains) + வளையங்கள் (rings) கட்டலாம்.
• மற்றும் H, O, N, S என்னும் சேதன கூறுகளுடன் பல்வேறு வடிவில் பிணைய முடியும்.
• கரியக் கருக்களுக்கிடையேயான பிணைப்பு (C–C) மிக நிலையானது.

இதன் விளைவாக — மரம், புரதம், DNA, கொழுப்பு, பெட்ரோலியம், மருந்துகள், பிளாஸ்டிக் — இவை அனைத்தும் கரிய அடிப்படை மூலக்கூறுகள். உலகின் அத்தனை உயிரியின் இரசாயனமே கரியத்தைச் சார்ந்தது. ஆகவே 'organic chemistry' என்பது 'carbon chemistry'.

(ஆ) கரியத்தின் மூன்று allotrope-கள் (ஒரே மூலகத்தின் வேறுபட்ட கட்டமைப்புக் கொண்ட வடிவம்):

(1) வைரம் (Diamond):
• கட்டமைப்பு: ஒவ்வொரு C-உம் 4 அக்கம்பக்க C அணுக்களுடன் tetrahedral (109.5°) கோணத்தில் பிணைக்கப்பட்டது. மிக நீண்ட, 3-பரிமாண நெட்வொர்க்.
• பண்புகள்: பூமியின் கடினமான இயற்கைப் பொருள் (Mohs 10). மின்சாரம் கடத்தாது (free e⁻ இல்லை — எல்லா e⁻-களும் bond-இல்). உச்ச உருகுநிலை. கண்ணாடியில் ஒளி வெவ்வேறு திசையாக சிதறுவதால் பிரகாசம்.
• பயன்: அணி, துளையிடும் கருவி, கட்டிங் டிஸ்க்.

(2) கிரபைட் (Graphite):
• கட்டமைப்பு: ஒவ்வொரு C-உம் 3 அக்கம்பக்க C-களுடன் தட்டையாக (120°) பிணைக்கப்பட்டுள்ளது — அறுகோண வளையங்கள் ஒன்றுசேர்ந்து தாள்கள் (sheets). தாள்கள் ஒன்றின் மீது ஒன்று நழுவக்கூடிய மெல்லிய வான்-டெர்-வால்ஸ் பிணைப்பால் அடுக்கப்பட்டுள்ளன.
• பண்புகள்: மென்மை, வழுக்கும் தன்மை (உலர் மசகு பயன்பாடு). 4-வது e⁻ delocalised → மின் கடத்தி! உச்ச உருகுநிலை.
• பயன்: பென்சில் முனை, மின் முனை (electrode), உலர் மசகு, ஆணுவியல் moderator.

(3) ஃபுல்லரீன் (Fullerene, C₆₀):
• கட்டமைப்பு: 60 கரிய அணுக்கள் ஒரு கால்பந்து வடிவ (truncated icosahedron) கூட்டில் — 12 ஐங்கோணம் + 20 அறுகோணம்.
• பண்புகள்: திட — கருப்பு படிக மூலக்கூறு. தனிப் பெயருடைய இரசாயன பண்புகள். மிக நிலையானது.
• பயன்: nanotechnology, மருந்துத் தொகுப்பு (drug delivery), சூரிய மின்சார கலம்.

(மேலும்: கிராபீன் = ஒரே-அடுக்கு கிரபைட்; நானோகுழாய்கள் (CNT) = ஒரு கிராபீன் தாள் சுருட்டப்பட்டது.)

7. (அ) ஒரு பந்தியில் இடதிலிருந்து வலதாக நகரும்போது இரசாயன பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) Period 3 — Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar — இம் மூலகங்களை எடுத்துக்கொள்க. (i) ஒவ்வொன்றினதும் இலத்திரன் நிலையாமைப்பை எழுதுக. (ii) எது அதிக உலோகம், எது அதிக அலோகம், எது வினையற்றது என்பதை சொல்க. (iii) Na-ஐ விட Cl ஏன் சிறிய அணு என்று விளக்குக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பந்தியில் → : உலோகம் ↓; அலோகம் ↑; valence e⁻ ↑.
அணு அளவு ↓ (Z↑, ஓடு மாறவில்லை).
electronegativity ↑.
Na 2,8,1; Mg 2,8,2; Al 2,8,3; Si 2,8,4; P 2,8,5; S 2,8,6; Cl 2,8,7; Ar 2,8,8.
அதிக உலோகம் — Na; அதிக அலோகம் — Cl; வினையற்றது — Ar.
Na vs Cl: Z 11 → 17 ஆகிறது; ஓடு மாறாமல் effective nuclear charge அதிகம் → e⁻ அதிக pull → சிறிய அணு.

(அ) பந்தியில் இடதிலிருந்து வலதாக:
• வெளி ஓட்டு (valence) e⁻ எண் 1 → 8 ஆக அதிகரிக்கின்றது.
• உலோகத் தன்மை குறையும்; அலோகத் தன்மை அதிகரிக்கும். (Period 3: Na — மிக reactive metal; Cl — மிக reactive non-metal; Ar — inert.)
• கருவின் நிலை மின்னூட்டம் (Z) ↑; ஆனால் ஓடு எண் மாறவில்லை → e⁻-கள் அதிக pull → அணு அளவு குறையும்.
• Electronegativity ↑ (அலோகம் e⁻ பெறும் திறன் ↑).
• இணைதிறன் (valency) படி 1, 2, 3, 4, 3, 2, 1, 0 — IV-க்கு முன் = group; IV-க்கு பின் = 8 − group.

(ஆ) Period 3 (Na → Ar):

(i) இலத்திரன் நிலையாமைப்பு:
• Na (Z=11): 2, 8, 1
• Mg (Z=12): 2, 8, 2
• Al (Z=13): 2, 8, 3
• Si (Z=14): 2, 8, 4
• P (Z=15): 2, 8, 5
• S (Z=16): 2, 8, 6
• Cl (Z=17): 2, 8, 7
• Ar (Z=18): 2, 8, 8 (நிறை octet)

(ii)
• அதிக உலோகம் = Na — வெளியில் 1 e⁻; இழக்க எளிது.
• அதிக அலோகம் = Cl — வெளியில் 7 e⁻; 1 பெற்று octet நிறை. (இது pre-Ar; Ar valenceless.)
• வினையற்றது = Ar — நிறை octet, எதையும் இழப்பதோ பெறுவதோ ஆற்றல் ஆதாயம் இல்லை.

(iii) Na (2, 8, 1) எதிராக Cl (2, 8, 7):
• இரண்டுக்கும் ஒரே மூன்று ஓடுகள் (K, L, M) உள்ளன — ஆகவே "அளவை விரிப்பது" ஒரே மட்டத்திலேயே நிகழ்கின்றது.
• Na-வின் கரு +11; Cl-இன் கரு +17 — அதிக நிலை மின்னூட்டம்.
• கூடிய நிலை மின்னூட்டம் ஒரே ஓட்டில் உள்ள e⁻-களை அதிக வலுவாக மையம் நோக்கி இழுக்கின்றது — அணு கிட்டத்தட்ட சுருங்கிய தன்மை.
• ஆகவே, ஒரே ஓடு எண் இருந்தாலும், Cl-இன் அளவு Na-வை விட சிறியது.

இது period-throughout-ன் கவின் கருத்து: shielding மாறாமல் effective nuclear charge ↑ → radius ↓.

1. (அ) நியூற்றனின் முதலாவது இயக்க விதியை எழுதி, அதை சடத்துவ விதி என ஏன் அழைக்கின்றோம் என்பதை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) (i) பேருந்து திடீரெனத் தடுப்பான் போடும்போது பயணி முன்நோக்கி சாய்வதையும், (ii) பேருந்து புறப்படும்போது பின்நோக்கி சாய்வதையும் — இவ்விதியின் அடிப்படையில் விளக்குக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

1st law: வெளி விசை இல்லாதவரை, பொருள் தனது நிலையில் தொடரும்.
சடத்துவம் = நிலை மாற்றுவதற்கான தடை.
பேருந்து நிற்கும்போது: உடல் இயக்கத்தில் தொடர விரும்புகிறது → முன்நோக்கி.
பேருந்து புறப்படும்போது: உடல் ஓய்விலேயே தொடர விரும்புகிறது → பின்நோக்கி.

(அ) நியூற்றனின் முதலாவது விதி: "வெளியில் இருந்து ஒரு விசை செயற்படாதவரை — ஓய்விலுள்ள பொருள் ஓய்விலேயே இருக்கும்; இயக்கத்திலுள்ள பொருள் அதே வேகத்தில், அதே திசையில் தொடர்ந்து இயங்கிக்கொண்டே இருக்கும்."

இவ்விதியை சடத்துவ விதி (Law of Inertia) என்று அழைக்கின்றோம். ஏனெனில் இதன்படி, ஒவ்வொரு பொருளும் தனது நிலையை — ஓய்வு அல்லது இயக்கம் — தொடர்ந்து வைத்திருக்க விரும்புகின்றது. அந்த விருப்பத்தையே சடத்துவம் (inertia) என்போம்.

(ஆ) (i) பேருந்து திடீரெனத் தடுப்பான் போடும்போது:
பேருந்தும், அதனுள் உள்ள பயணியும் ஒன்றுசேர்ந்து ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் இயங்கிக்கொண்டிருந்தனர். தடுப்பான் போடப்பட்டபோது பேருந்து திடீரெனத் தங்கிய நிலையை அடைகிறது. ஆனால் பயணியின் உடல் அதே வேகத்தில் தொடர்ந்து இயங்க விரும்புகிறது (இயக்கச் சடத்துவம்). ஆகவே பயணி முன்நோக்கி தள்ளப்படுகிறார்.

(ii) பேருந்து திடீரெனப் புறப்படும்போது:
பேருந்தும் பயணியும் ஒன்றாக ஓய்வில் இருந்தனர். பேருந்து திடீரெனப் புறப்பட்டபோது, பயணியின் உடல் ஓய்விலேயே தொடர விரும்புகிறது (ஓய்வுச் சடத்துவம்). ஆகவே பயணி பின்நோக்கி தள்ளப்படுகிறார்.

2. (அ) திணிவு (mass) மற்றும் நிறை (weight) — இவ்விரு கணியங்களுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாட்டை அட்டவணை வடிவில் தருக. (4 புள்.)
(ஆ) 50 kg திணிவுள்ள ஒருவரின் (i) புவியிலான நிறை, (ii) நிலவிலான நிறை — கணக்கிடுக. (புவியில் g = 10, நிலவில் g = 1.6) (3 புள்.)
(இ) ஒருவர் சந்திரனுக்குச் சென்றால் அவரது திணிவு மாறுமா? நிறை மாறுமா? காரணம் கூறுக. (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

திணிவு: scalar, kg, மாறாது.
நிறை: vector (கீழ்நோக்கி), N, g உடன் மாறும்.
புவியில்: W = 50 × 10 = 500 N.
நிலவில்: W = 50 × 1.6 = 80 N.
திணிவு மாறாது (50 kg).
நிறை மாறும் (g குறைவு).

(அ) திணிவு – நிறை வேறுபாடு:

| பண்பு | திணிவு (m) | நிறை (W) |
|---|---|---|
| வரையறை | பொருளில் உள்ள பொருளின் அளவு | புவி அப்பொருளில் செலுத்தும் புவியீர்ப்பு விசை |
| SI அலகு | கிலோகிராம் (kg) | நியூற்றன் (N) |
| வகை | எண்ணிக் கணியம் (scalar) | காவிக் கணியம் (vector, கீழ்நோக்கி) |
| கோளுக்கு கோள் மாற்றம் | மாறாது | மாறும் (g மாறுவதால்) |
| சூத்திரம் | — | W = m × g |

(ஆ) 50 kg ஒருவரின் நிறை:
(i) புவியில்: W = m × g = 50 × 10 = 500 N.
(ii) நிலவில்: W = 50 × 1.6 = 80 N.

(இ) திணிவு மாறாது. ஏனெனில் திணிவு என்பது அவரது உடலில் உள்ள பொருளின் அளவு; அவர் சந்திரனுக்குச் சென்றாலும் — உடலில் உள்ள பொருள் மாறவில்லை. ஆகவே திணிவு 50 kg ஆகவே தொடர்கிறது.

நிறை மாறும். ஏனெனில் நிறை = m × g. சந்திரனில் புவியீர்ப்பு ஆர்முடுகல் g குறைவு (≈ 1.6 m s⁻²) — புவியில் உள்ள 10 m s⁻²-ஐ விட சுமார் ஆறில் ஒரு பகுதியே. ஆகவே சந்திரனில் நிறை குறையும்.

3. (அ) நியூற்றனின் இரண்டாவது விதியை சூத்திரத்துடன் எழுதுக. 1 நியூற்றன் (1 N) என்றால் என்ன என்பதை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) (i) 8 kg திணிவுள்ள ஒரு பொருளில் 24 N விசை செலுத்தினால் ஆர்முடுகல் என்ன? (ii) 5 m s⁻² ஆர்முடுகலை 6 kg பொருளில் ஏற்படுத்த தேவையான விசை எவ்வளவு? (iii) ஒரே விசை (60 N) — 12 kg பொருளிலும் 20 kg பொருளிலும் — எந்தப் பொருளில் அதிக ஆர்முடுகல் வரும்? (6 புள்.) (10 புள்ளி)

4. (அ) நியூற்றனின் மூன்றாவது இயக்க விதியை எழுதி, அதன் இரண்டு முக்கிய சிறப்பியல்புகளை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) கீழ்க்கண்ட நாள்தோறும் காணும் சம்பவங்களில் வினை-மறுவினை ஜோடியை இனங்காண்க: (6 புள்.)
(i) நீச்சல்காரர் நீரில் முன்னேறுதல்
(ii) ராக்கெட் மேல்நோக்கி பறத்தல்
(iii) கால் தரையை அழுத்தி நடப்பது (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

3rd law: ஒவ்வொரு வினைக்கும் சம, எதிர்த்திசை மறுவினை.
சிறப்பு 1: சம அளவு + எதிர் திசை.
சிறப்பு 2: இரு வேறு பொருள்கள் மீது, ஒரே நேரத்தில்.
நீச்சல்: கை → நீர் பின் (வினை); நீர் → கை முன் (மறுவினை).
ராக்கெட்: எரிவாயு → கீழ் (வினை); ராக்கெட் → மேல் (மறுவினை).
நடப்பது: கால் → தரை பின் (வினை); தரை → கால் முன் (மறுவினை).

(அ) நியூற்றனின் மூன்றாவது விதி: "ஒவ்வொரு வினைக்கும் சம, எதிர்த்திசை மறுவினை உண்டு."

இரு முக்கிய சிறப்பியல்புகள்:
1. வினையும் மறுவினையும் சம அளவு; எதிர் திசை.
2. வினையும் மறுவினையும் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்கின்றன; ஆனால் இரு வேறு பொருள்கள் மீது செயற்படுகின்றன. இதனாலேயே அவை ஒன்றை ஒன்று ரத்து செய்யாமல், ஒவ்வொன்றும் தனது பொருளை இயக்குகின்றன.

(ஆ) வினை-மறுவினை ஜோடிகள்:

(i) நீச்சல்காரர் நீரில் முன்னேறுதல்:
• வினை: நீச்சல்காரர் தனது கையை பின்நோக்கி நீரில் தள்ளுகின்றார்.
• மறுவினை: நீர் நீச்சல்காரரை முன்நோக்கி தள்ளுகின்றது.
ஆகவே அவர் முன்னேறுகின்றார்.

(ii) ராக்கெட் மேல்நோக்கி பறத்தல்:
• வினை: ராக்கெட்டின் எரிவாயு உச்ச அழுத்தத்தில் கீழ்நோக்கி வெளியேற்றப்படுகிறது.
• மறுவினை: எரிவாயு ராக்கெட்டை மேல்நோக்கி தள்ளுகின்றது.
ஆகவே ராக்கெட் மேலே பறக்கிறது.

(iii) நடப்பது:
• வினை: கால் தரையை பின்நோக்கி அழுத்துகின்றது.
• மறுவினை: தரை காலை முன்நோக்கி தள்ளுகின்றது.
ஆகவே நாம் முன்னேறுகின்றோம். (வழுக்கும் தரை — பனிக்கட்டி — மீது நடக்க கடினம் என்பதற்குக் காரணம் இங்கே தரை சரியாக பின்னோக்கி அழுத்த முடிவதில்லை.)

5. (அ) சடத்துவம் என்றால் என்ன? திணிவுக்கும் சடத்துவத்துக்கும் இடையேயான தொடர்பை விளக்குக. (3 புள்.)
(ஆ) கீழ்வரும் பண்புகளை — திணிவு, நிறை — என எவ்விரண்டில் எதைக் கொண்டுள்ளனவென குறிப்பிடுக. (4 புள்.)
(i) SI அலகு kg.
(ii) வெக்டர் கணியம்.
(iii) கோளுக்கு கோள் மாறும்.
(iv) எண்ணிக் கணியம்.
(இ) 1 N என்றால் என்ன? அதன் கணித வரையறையை எழுதுக. (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சடத்துவம் = நிலை மாற்ற எதிர்ப்பு.
திணிவு ↑ → சடத்துவம் ↑.
(i) திணிவு (kg).
(ii) நிறை (vector).
(iii) நிறை (g மாறும்).
(iv) திணிவு (scalar).
1 N = 1 kg × 1 m s⁻².

(அ) சடத்துவம் (inertia) என்பது ஒரு பொருள் தனது இயக்க நிலையை — ஓய்வையோ, இயக்கத்தையோ — மாற்றுவதற்கு எதிர்க்கும் தன்மை. ஒரு பொருளை ஓய்விலிருந்து நகர்த்த, அல்லது நகர்ந்து கொண்டிருக்கும் பொருளை நிறுத்த — இரண்டும் சடத்துவத்தை வென்ற பின்னரே சாத்தியம்.

திணிவுக்கும் சடத்துவத்துக்கும் இடையேயான தொடர்பு: திணிவு கூட → சடத்துவம் கூட. அதாவது திணிவு கூடிய பொருளை நகர்த்தவோ, நிறுத்தவோ, திசை மாற்றவோ அதிக விசை தேவை. அதனாலேயே ஒரு கால்பந்தை உதைப்பது எளிது; ஆனால் ஒரு பாறையை உதைப்பது கடினம்.

(ஆ) பண்பு வகைப்படுத்தல்:
(i) SI அலகு kg → திணிவு.
(ii) வெக்டர் கணியம் → நிறை (கீழ்நோக்கி விசை).
(iii) கோளுக்கு கோள் மாறும் → நிறை (g மாறுவதால்).
(iv) எண்ணிக் கணியம் → திணிவு.

(இ) 1 N (ஒரு நியூற்றன்): 1 kg திணிவுள்ள ஒரு பொருளில் 1 m s⁻² ஆர்முடுகலை ஏற்படுத்தும் விசையே 1 நியூற்றன்.

கணித வரையறை: 1 N = 1 kg × 1 m s⁻².

6. நியூற்றனின் மூன்று இயக்க விதிகளையும் ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு உதாரணத்துடன் சுருக்கமாக விளக்குக. (10 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

1st law: வெளி விசை இல்லாதவரை, பொருள் தனது நிலையில் தொடர்வது. உதா: பேருந்து தடுப்பான்.
2nd law: F = ma. உதா: அதே விசை — பெரிய திணிவு, குறை ஆர்முடுகல்.
3rd law: ஒவ்வொரு வினைக்கும் சம எதிர்த்திசை மறுவினை. உதா: ராக்கெட்.

நியூற்றனின் மூன்று இயக்க விதிகள்:

(1) முதலாவது விதி (சடத்துவ விதி): "வெளியில் இருந்து ஒரு விசை செயற்படாதவரை — ஓய்விலுள்ள பொருள் ஓய்விலேயே இருக்கும்; இயக்கத்திலுள்ள பொருள் அதே வேகத்தில், அதே திசையில் தொடர்ந்து இயங்குகின்றது."

உதாரணம்: ஒரு மேசை மீது வைத்த புத்தகம் — நாம் தள்ளாதவரை — அப்படியே ஓய்விலேயே இருக்கிறது. பேருந்து திடீரெனத் தடுப்பான் போடும்போது — பேருந்து நிற்கிறது; ஆனால் பயணியின் உடல் இயக்கத்தில் தொடர விரும்புவதால் முன்நோக்கி தள்ளப்படுகிறது.

(2) இரண்டாவது விதி: "ஒரு பொருளில் ஏற்படும் ஆர்முடுகல், அதன் மீது செயற்படும் நிகர விசைக்கு நேர் விகிதாசாரம்; பொருளின் திணிவுக்கு எதிர் விகிதாசாரம்."

சூத்திரம்: F = m × a.

உதாரணம்: ஒரே 100 N விசையை 10 kg பொருளில் செலுத்தினால் a = 10 m s⁻²; அதே விசையை 25 kg பொருளில் செலுத்தினால் a = 4 m s⁻² மட்டுமே. பெரிய திணிவுக்கு குறைந்த ஆர்முடுகல்.

(3) மூன்றாவது விதி: "ஒவ்வொரு வினைக்கும் சம, எதிர்த்திசை மறுவினை உண்டு."

வினையும் மறுவினையும் — சம அளவு, எதிர் திசை, ஒரே நேரத்தில், இரு வேறு பொருள் மீது.

உதாரணம்: ஒரு ராக்கெட் — எரிவாயுவை கீழ்நோக்கி பெரும் வேகத்தில் வெளியேற்றுகிறது (வினை); எரிவாயு ராக்கெட்டை மேல்நோக்கி தள்ளுகிறது (மறுவினை). ஆகவே ராக்கெட் மேலே பறக்கிறது.

நீச்சல், நடப்பது, துப்பாக்கி உதைப்பு, பலூன் பறப்பு — இவை எல்லாமே மூன்றாவது விதியின் உதாரணங்களே.

7. (அ) ஒரு 2 kg பந்தை சுவர் மீது வீசினால், அது 5 m s⁻¹ வேகத்தில் சுவரை அடித்து, 4 m s⁻¹ வேகத்தில் திரும்புகிறது. தாக்க நேரம் 0.1 s எனில் — பந்தின் மீது சுவர் செலுத்திய சராசரி விசை எவ்வளவு? (5 புள்.)
(ஆ) அதே சுவர் — பந்தின் மீது இவ்வளவு விசை செலுத்தினால், 3வது விதிப்படி பந்து சுவரின் மீது எவ்வளவு விசை செலுத்தியிருக்கும்? திசை என்ன? (3 புள்.)
(இ) ஏன் பந்து திரும்புகிறது ஆனால் சுவர் பின்நகராமல் நிற்கிறது? (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வேக மாற்றம் = 4 − (−5) = 9 m s⁻¹ (திசை மாற்றம்).
a = Δv / t = 9 / 0.1 = 90 m s⁻².
F = ma = 2 × 90 = 180 N.
3rd law: பந்து சுவரில் சம 180 N, எதிர்த் திசை (சுவர் நோக்கி) செலுத்தியது.
சுவர் மிக பெரிய திணிவு + கட்டிடத்துடன் இணைப்பு → அதன் ஆர்முடுகல் தோராயம் 0.

(அ) பந்தின் வேக மாற்றம்:
பந்து 5 m s⁻¹ வேகத்தில் சுவரை அடைந்து, 4 m s⁻¹ வேகத்தில் எதிர் திசையில் திரும்புகிறது. ஆகவே வேக மாற்றம் = 4 − (−5) = 9 m s⁻¹.

ஆர்முடுகல்: a = வேக மாற்றம் / நேரம் = 9 / 0.1 = 90 m s⁻².

விசை: F = m × a = 2 × 90 = 180 N.
சுவர் பந்தின் மீது 180 N விசையை — பந்து வந்த திசைக்கு எதிராக — செலுத்தியது.

(ஆ) நியூற்றனின் மூன்றாவது விதிப்படி: சுவர் பந்தின் மீது 180 N செலுத்தினால், பந்து சுவரின் மீது சம 180 N — ஆனால் எதிர் திசையில் (அதாவது சுவரை நோக்கி) — செலுத்தியிருக்க வேண்டும்.

(இ) பந்து திரும்புகிறது — சுவர் நகராதது:

F = m × a → a = F / m.

• பந்துக்கு: திணிவு 2 kg மட்டுமே; ஆகவே 180 N விசை பெரும் ஆர்முடுகலை (90 m s⁻²) ஏற்படுத்துகிறது. பந்து வேகத்தை மாற்றி திரும்புகிறது.

• சுவருக்கு: சுவர் கட்டிடத்துடன் (மற்றும் பூமியுடன்) இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஆகவே அதன் பயனுள்ள திணிவு மிகப் பெரியது. சம 180 N விசை செலுத்தப்பட்டாலும் — m மிக பெரிய எண் என்பதால் a ≈ 0. ஆகவே சுவர் தோராயம் நகராமல் நிற்கிறது.

இதனாலேயே ஒரே விசை இரு வேறு பொருளில் வெவ்வேறு விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது.

1. (அ) உராய்வு என்றால் என்ன? அதன் திசை எத்திசையாக இருக்கும்? (3 புள்.)
(ஆ) நிலை உராய்வு (static friction) மற்றும் இயங்கு உராய்வு (kinetic friction) என்ற இரண்டுக்கும் இடையேயான வேறுபாட்டை உதாரணத்துடன் விளக்குக. (4 புள்.)
(இ) ஒரு பெட்டியை மேசை மீது நகர்த்த ஆரம்பிக்கப் பெரும் விசை தேவைப்படுகிறது; ஆனால் ஒருமுறை நகர ஆரம்பித்த பிறகு குறைந்த விசையே போதுமானது — ஏன்? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வரையறை: 2 பரப்புகளுக்கிடையே சார்பு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசை.
திசை: இயக்கத்துக்கு எதிர்த் திசை.
நிலை: பொருள் ஓய்வில் — பெட்டி நகராதது.
இயங்கு: பொருள் நகரும் நிலையில்.
நிலை > இயங்கு (அளவு).
நகர்த்த ஆரம்பிக்க நிலையை வெல்ல வேண்டும் (உச்சம்).
பின் kinetic-ஐ வெல்ல சிறிது விசையே போதும்.

(அ) உராய்வு (friction) என்பது இரு பரப்புகள் ஒன்றோடொன்று தொட்டுக் கொண்டிருக்கும்போது — அவற்றுக்கிடையே ஏற்படும், சார்பு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசை. இதன் திசை எப்போதும் இயக்கத்துக்கு எதிர்த் திசையில் இருக்கும். ஆகவே இயக்கத்தை மெதுவாக்கி நிறுத்துகிறது.

(ஆ) நிலை உராய்வு (static friction): ஒரு பொருளை ஒரு பரப்பின் மீது தள்ள முயற்சிக்கிறோம், ஆனால் பொருள் இன்னும் ஓய்விலேயே இருக்கின்றது. அப்போது செயற்படும் உராய்வு. செலுத்தும் விசைக்கு சம அளவிலும் எதிர்த் திசையிலும் அது வளரும் — பொருள் நகர்வதைத் தடுக்க.
உதா: மேசை மீதான ஒரு கனமான பெட்டியை மெதுவாக தள்ள ஆரம்பித்தோம்; ஆனால் அது நகரவில்லை. அப்போது சம அளவில் நிலை உராய்வு செயற்பட்டுள்ளது.

இயங்கு உராய்வு (kinetic friction): பொருள் நகர ஆரம்பித்த பிறகு செயற்படும் உராய்வு. நிலை உராய்வை விட சிறிது குறைவாக இருக்கும்.
உதா: அதே பெட்டியை நகர்த்த ஆரம்பித்த பிறகு — அதை அதே வேகத்தில் வைத்திருக்க குறைந்த விசையே போதும்.

(இ) நகர்த்த ஆரம்பிக்க பெரும் விசை — பின் குறை:

• நகர்த்த ஆரம்பிக்க: நிலை உராய்வின் உச்ச அளவை நாம் வெல்ல வேண்டும். உச்சம் வரை நிலை உராய்வு செலுத்தும் விசைக்கு சமமாகவே வளர்ந்து கொண்டே வரும்.
• நகர ஆரம்பித்த பிறகு: பொருள் kinetic phase-க்கு மாறுகிறது. இயங்கு உராய்வு நிலை-உராய்வை விட சிறிது குறைவு — ஆகவே குறைந்த விசையே போதும்.

நாள்தோறும் பெட்டிகளை, ரிக்ஷாக்களைத் தள்ளும்போது இவ்விளைவை நாம் தெள்ளத் தெரிய உணர்கின்றோம்.

2. (அ) உராய்வை பாதிக்கும் இரு முக்கிய காரணிகளை விளக்குக. ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு உதாரணம் தருக. (5 புள்.)
(ஆ) ஒரே பெட்டியை — காலியாக, பாதி நிறைந்து, முழுவதும் நிறைந்து — மூன்று நிலையில் வைத்து தள்ளினால் உராய்வு எப்படி மாறும்? விளக்குக. (5 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

காரணி 1: பரப்பின் தன்மை (கரடு ↑ → உராய்வு ↑).
உதா: மணல் vs மென்மை மரம்.
காரணி 2: அழுத்தும் விசை (கனம் ↑ → உராய்வு ↑).
உதா: காலி பெட்டி vs நிரப்பிய பெட்டி.
காலி பெட்டி: குறைந்த கனம் → குறைந்த உராய்வு.
பாதி: நடுத்தர.
முழு: அதிக கனம் → அதிக உராய்வு.
தள்ள வேண்டிய விசை அதிகரிக்கும்.

(அ) உராய்வை பாதிக்கும் இரு முக்கிய காரணிகள்:

(1) பரப்பின் தன்மை. பரப்பு கரடுமுரடாக இருந்தால் உராய்வு கூடும்; மென்மையாக இருந்தால் உராய்வு குறையும். ஏனெனில் கரடு பரப்புகளில் நுண் மலைகள் ஒன்றோடொன்று பின்னிக் கொள்ளும் வாய்ப்பு கூடுதல்.
உதா: மணல் தரையில் ஒரு பந்தை உருட்டினால் விரைவில் நிற்கின்றது; ஆனால் மென்மையான மரத் தளத்தில் வெகு தூரம் உருளுகின்றது.

(2) அழுத்தும் விசை (normal force). பொருள் பரப்பின் மீது எவ்வளவு அதிகமாக அழுத்துகிறதோ — அவ்வளவு உராய்வு கூட. பொதுவாக கனமான பொருளுக்கு அழுத்தம் கூடுகின்றது.
உதா: ஒரு காலியான பெட்டியை தள்ள எளிது; ஆனால் அதே பெட்டியில் கற்களை நிரப்பினால் மிக கடினம்.

(ஆ) ஒரே பெட்டி, மூன்று நிலை:

• காலி பெட்டி: குறைந்த திணிவு → குறைந்த அழுத்தும் விசை → குறைந்த உராய்வு. மிக சிறிய விசையில் நகர்த்த முடியும்.

• பாதி நிரப்பிய பெட்டி: நடுத்தர திணிவு → நடுத்தர அழுத்தம் → நடுத்தர உராய்வு. நகர்த்த மிதமான விசை தேவை.

• முழு நிரப்பிய பெட்டி: அதிக திணிவு → அதிக அழுத்தம் → அதிக உராய்வு. நகர்த்த பெரும் விசை தேவை.

முடிவு: பெட்டியில் பொருளை நிரப்ப நிரப்ப — தள்ள வேண்டிய விசை அதிகரிக்கும். இதுவே அதிக சக்தி தேவைப்படுவதற்கான காரணம்.

3. (அ) உராய்வின் மூன்று நன்மைகளை — ஒவ்வொன்றுக்கும் தினசரி வாழ்வில் இருந்து ஓர் உதாரணத்துடன் — விளக்குக. (6 புள்.)
(ஆ) உராய்வின் இரு தீமைகளை விளக்குக. (4 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நன்மை 1: நடப்பது (கால்-தரை உராய்வு).
நன்மை 2: எழுதுதல் (பேனை-கடதாசி).
நன்மை 3: தடுப்பான் / தயர் (வாகனம்).
நன்மை: பொருளை பிடிப்பது.
தீமை 1: தேய்மானம் — காலணி, தயர், எந்திர பாகங்கள்.
தீமை 2: வெப்பம் + சக்தி இழப்பு (எரிபொருள் விரயம்).

(அ) உராய்வின் மூன்று நன்மைகள்:

(1) நடப்பது: கால் தரையை பின்நோக்கி அழுத்தும்போது (வினை) — தரை காலை முன்நோக்கி தள்ள வேண்டும் (மறுவினை). இந்த மறுவினை எழுவதற்கு கால்-தரை இடையே உராய்வு இருக்க வேண்டும். உராய்வு இல்லாத மிக மென்மையான பனிக்கட்டியின் மீது நடக்க முயற்சித்தால் — கால் வழுக்கி நாம் கீழே விழுகின்றோம். ஆகவே நடப்பதற்கு உராய்வு இன்றியமையாதது.

(2) எழுதுதல்: ஒரு பேனையால் கடதாசியில் எழுதும்போது — பேனையின் நுனிக்கும் கடதாசிக்கும் இடையே உராய்வு இருக்க வேண்டும். உராய்வே மை கடதாசியில் படிய உதவுகின்றது. பளபளப்பான மினுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பில் வழக்கமான பேனை வேலை செய்யாது.

(3) வாகனத் தடுப்பான் (Brakes): ஒரு வாகனத்தை நிறுத்த — தடுப்பான் pad சக்கரத்தை அழுத்துகின்றது; அவற்றுக்கிடையே உராய்வு உருவாகி வாகனத்தின் இயக்கச் சக்தியை வெப்பமாக மாற்றுகின்றது. இதனாலேயே சக்கரம் — மற்றும் வாகனம் — நிற்கின்றன. வாகனத் தயர்களின் கீறல்களும் — சாலையில் உராய்வை பராமரிக்க — மிக முக்கியம்.

(மேலதிக நன்மை: கையால் கோப்பை, புத்தகம் போன்றவற்றைப் பிடித்துக்கொள்ளுதல் — கைக்கும் பொருளுக்கும் இடையேயான உராய்வு இல்லாமல் வழுக்கி கீழே விழும்.)

(ஆ) உராய்வின் இரு தீமைகள்:

(1) தேய்மானம் (Wear and Tear): தொடர்ந்த உராய்வால் பொருள்களின் மேற்பகுதி தேய்கிறது. காலணியின் அடிப்பகுதி, வாகனத் தயர்கள், எந்திர அச்சுகள், பழைய நாணயங்கள் — எல்லாமே உராய்வால் தேய்மானம் அடைகின்றன. இதனால் பொருள்களின் வாழ்நாள் குறைகின்றது.

(2) வெப்பம் + சக்தி இழப்பு: உராய்வால் இயக்கச் சக்தி வெப்பச் சக்தியாக மாற்றப்படுகின்றது. எந்திரங்களில் இது சக்தி விரயம். அதனாலேயே வாகனத்தில் எரிபொருள் பயன்பாடு கூடுகின்றது; எந்திரம் சூடாகின்றது. வெப்பம் எந்திரப் பகுதிகளை சேதப்படுத்தலாம்.

4. உராய்வைக் குறைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நான்கு முறைகளை — ஒவ்வொன்றுக்கும் ஓர் உதாரணத்துடன் — விளக்குக. (10 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

(1) பரப்பை மென்மையாக்குதல் (polishing).
(2) எண்ணெய் / கிரீஸ் (lubricants).
(3) Ball bearings / wheels — sliding → rolling.
(4) Air cushion (hovercraft) / Teflon coating.

உராய்வைக் குறைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நான்கு முக்கிய முறைகள்:

(1) பரப்புகளை மென்மையாக்குதல் (Polishing): இரு பரப்புகளும் கரடாக இருந்தால் — அவற்றுக்கிடையே ஏராளமான நுண் மலைகள் பின்னிக் கொள்ளும். அவற்றை பளிங்கு போல மினுக்க — உராய்வு பெருமளவில் குறையும்.
உதா: கதவின் கீழ் தளம் கரடாக இருந்தால் கதவு திறக்க கடினம்; தளத்தை நன்கு polished marble ஆகச் செய்தால் கதவு மிக எளிதாகச் சறுக்கி வரும்.

(2) எண்ணெய் / கிரீஸ் (Lubricants): இரு உலோகப் பகுதிகளுக்கிடையே எண்ணெய், கிரீஸ், மென் கிரீஸ் போன்ற பாய்ம பொருளை உள்ளீடு செய்தால் — பகுதிகள் ஒன்றை ஒன்று நேரடியாக தொடாமல், நடுவில் ஒரு மெல்லிய பாய்ம படலம் உருவாகின்றது. பகுதிகள் இந்தப் பாய்மத்தின் மீது நழுவுவதால் உராய்வு வெகுவாகக் குறையும்.
உதா: சைக்கிள் சங்கிலியில் எண்ணெய் விடுவது; எந்திரப் பகுதிகளுக்கு கிரீஸ் இடுவது; கதவின் கீலில் (hinge) எண்ணெய் விடுவது.

(3) Ball bearings மற்றும் சக்கரங்கள் (Sliding → Rolling): நழுவலை வென்று இயக்கம் தர பெரிய உராய்வை வெல்ல வேண்டும்; ஆனால் உருளலை வென்று இயக்கம் தர மிகச் சிறிய உராய்வே போதும். ஆகவே நழுவலை உருளலாக மாற்றினால் — உராய்வு பெருமளவில் குறையும்.
உதா: பெரிய பெட்டிகளுக்குக் கீழே சக்கரங்கள்; வாகனத்துக்கு தயர்; எந்திர அச்சுகளில் பந்து-தாங்கி (ball bearings). பந்துகள் சுழலுவதால் அச்சு சீராக இயங்கும்.

(4) Air cushion / Teflon coating: Hovercraft போன்ற வாகனங்கள் கீழே ஒரு அழுத்தப்பட்ட காற்றுப் படுகையை உருவாக்கி தரையுடன் நேரடி தொடர்பே இல்லாமல் நகருகின்றன — உராய்வு கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜியம். அதே போல, Teflon போன்ற மிகக் குறைந்த உராய்வுக் கொண்ட பூச்சை பாத்திரத்தின் உள்ளே இடுவதால் — உணவு ஒட்டாமல், எளிதாகச் சறுக்கும்.
உதா: Non-stick frying pan; hovercraft; விமான தளத்தில் சில இடங்களில் காற்று-மிதவை பாதுகாப்பு.

5. (அ) 'உராய்வு இல்லை எனில் நாம் நடக்கவே முடியாது' — இக்கூற்றை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) வாகனத் தயர்களில் கீறல்கள் (treads) ஏன் வைக்கப்படுகின்றன? மழைக் காலத்தில் இவற்றின் முக்கியத்துவம் என்ன? (3 புள்.)
(இ) நாம் ஏன் சைக்கிள் சங்கிலியில் எண்ணெய் விடுகிறோம்? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நடப்பது: 3rd law கால்-தரை.
உராய்வு இல்லாவிட்டால் கால் பின்னோக்கி வழுக்கும்.
பனிக்கட்டி உதாரணம்.
தயர் கீறல்: சாலையில் உராய்வு பராமரிப்பு.
மழையில்: தண்ணீரை வெளியேற்றி நேரடி தொடர்பு.
எண்ணெய்: lubricant.
சக்கரம் சீராக சுழல + சத்தம் குறை.

(அ) நடப்பதின் இயற்பியல்:
• நாம் நடக்கும்போது — கால் தரையை பின்நோக்கி அழுத்துகின்றது (வினை).
• நியூற்றனின் 3வது விதிப்படி — தரை காலை முன்நோக்கி தள்ள வேண்டும் (மறுவினை).
• ஆனால் இந்த மறுவினை எழுவதற்கு — கால் தரையின் மீது நழுவாமல் அழுத்த வேண்டும். அதாவது கால்-தரை இடையே போதிய உராய்வு தேவை.

உராய்வு இல்லாவிட்டால் என்ன நிகழும்? கால் தரையை அழுத்தும்போது — தரை மீது வழுக்கி பின்னோக்கி நகர்ந்துவிடும்; தரை காலை முன்நோக்கி தள்ளாது. ஆகவே நாம் முன்னேற முடியாது.

எடுத்துக்காட்டு: பனிக்கட்டியின் மீது நடக்க முயற்சித்தால் — கால் வழுக்கி நாம் கீழே விழுகின்றோம். கார்க் சுவரின் மீது வழுக்காத காலணி அணிந்திருந்தாலும் — பனியின் மீது வழுக்குதலை முற்றிலும் தடுக்க முடிவதில்லை. ஆகவே 'உராய்வு இல்லை எனில் நடக்கவே முடியாது' — இது முற்றிலும் சரி.

(ஆ) தயர் கீறல்கள் (Treads):
வாகனத் தயர்கள் பளபளப்பான ரப்பராக இருந்தால் — சாலையில் நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளும். ஆனால் மழைக் காலத்தில் — சாலை மீது தண்ணீர் தேங்கினால் — மென்மையான தயர் தண்ணீர் மீது வழுக்க தொடங்கும். அதனாலேயே தயர்களில் ஆழமான கீறல்கள் / பத்திகள் வைக்கப்படுகின்றன.
• கீறல்கள் தண்ணீரை பக்கங்களுக்கு வெளியேற்றுகின்றன.
• ஆகவே மற்ற ரப்பர் பகுதி சாலையின் மீது நேரடியாக தொட்டு உராய்வை பராமரிக்கின்றது.
• இதனால் மழைக் காலத்திலும் வாகனம் வழுக்காமல், திருப்பல்களில் சீராக நகரக் கூடியதாகின்றது.

(இ) சைக்கிள் சங்கிலியில் எண்ணெய்:
சைக்கிள் சங்கிலியின் ஒவ்வொரு உலோக கண்ணியும் — மற்ற கண்ணியுடன் தொடர்ந்து தேய்த்துக் கொண்டே நகர்கின்றது. இந்த உராய்வை எதிர்கொள்ள — அதிக சக்தியை மிதியடிகளில் செலுத்த வேண்டும். அதே சமயம் சங்கிலி தேய்மானம் ஆகி தீக்கம் (rust) தோன்றும்; சத்தம் எழும்.

எண்ணெய் விடுவதால் —
• கண்ணிகள் இடையே ஒரு மெல்லிய பாய்ம படலம் உருவாகி, உலோகங்கள் நேரடியாக தொடாமல் நகர்கின்றன.
• உராய்வு குறைகின்றது — அதிக சக்தி தேவையில்லை.
• தேய்மானம் குறைகிறது; சத்தம் குறைகிறது.
• சங்கிலி நீண்ட நாள் உழைக்கிறது.

6. (அ) நாம் தினமும் கையாளும் ஐந்து கருவிகளை — அவற்றில் உராய்வு பயனளிக்கிறதா அல்லது தடையாக உள்ளதா என்பதை அட்டவணை வடிவில் காட்டுக. (5 புள்.)
(ஆ) Ball bearings இயக்க அச்சில் ஏன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன? இவற்றின் வேலை செய்யும் கொள்கையை விளக்குக. (5 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

எழுதுபேனை — நன்மை (மை படிய).
கதவின் கீல் — தீமை (சத்தம், தேய்மானம்).
தடுப்பான் — நன்மை (நிறுத்த).
எந்திர அச்சு — தீமை.
சைக்கிள் சங்கிலி — தீமை.
காலணி அடி — நன்மை (வழுக்கல் இல்லாமை).
Ball bearings — sliding → rolling principle.
பந்துகள் அச்சு + வெளி உறை இடையே சுழலும்.
Rolling friction << sliding friction.

(அ) தினசரி கருவிகளில் உராய்வு:

| கருவி | உராய்வு | பயன் / தடை |
|---|---|---|
| எழுது பேனை + கடதாசி | இருக்க வேண்டும் | நன்மை — மை படிய |
| காலணி அடி + சாலை | இருக்க வேண்டும் | நன்மை — வழுக்கல் தடுக்க, நடக்க |
| வாகனத் தடுப்பான் (brake) | இருக்க வேண்டும் | நன்மை — நிறுத்த |
| கதவின் கீல் (hinge) | இருந்தால் சத்தம், தேய்மானம் | தடை — எண்ணெய் இடவேண்டும் |
| சைக்கிள் சங்கிலி + பல்லகம் | உள்ளது தீய பாதிப்பு | தடை — எண்ணெய் தேவை |

இதிலிருந்து தெரிவது — உராய்வை குறைப்பது மட்டும் இலக்கு அல்ல; சில இடங்களில் அதை பராமரிக்கவும் சில இடங்களில் குறைக்கவும் வேண்டும்.

(ஆ) Ball Bearings:

எந்திரங்களின் சுழலும் அச்சுகளில் — பெருங்கூட்டுச் சக்கரம், மின் விசிறி, தண்ணீர் பம்ப், சைக்கிள் சக்கரம் முதலியன — ball bearings பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அமைப்பு: Ball bearing என்பது இரு வளையங்களுக்கு (inner ring + outer ring) இடையே வரிசையாக உள்ள உருண்டை உலோகப் பந்துகள். உள் வளையம் சுழலும் அச்சுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது; வெளி வளையம் வெளிக் கட்டமைப்புடன் நிலையாக.

வேலை செய்யும் கொள்கை: அச்சு சுழலும்போது — அச்சுக்கும் வெளிக் கட்டமைப்புக்கும் இடையே நேரடி நழுவல் தொடர்பு ஏற்படாமல், பந்துகள் சுழன்று இடைப்பட்ட இயக்கத்தை வழங்குகின்றன. இது நழுவல் உராய்வை உருளல் உராய்வாக மாற்றுகின்றது.

ஏன் இதன் உராய்வு குறைவு?
• உருளல் உராய்வு (rolling friction) நழுவல் உராய்வை விட பல மடங்கு குறைவு.
• பந்துகளுக்கும் வளையங்களுக்கும் இடையே மிகச் சிறிய தொடர்புப் பகுதியே (point contact) உள்ளது.
• கூடுதலாக, மெல்லிய எண்ணெய் / கிரீஸ் பந்துகளில் இடப்பட்டிருப்பதால் — பந்துகள் சீராக சுழலும்.

இதனாலேயே ball bearings கொண்ட எந்திரங்கள் — குறைந்த சக்தி நுகர்வுடன், குறைந்த தேய்மானத்துடன், நீண்ட காலம் சீராக இயங்குகின்றன.

7. (அ) 'உராய்வு என்பது நியூற்றனின் முதலாவது விதியில் குறிப்பிடப்படும் — பொருளின் இயக்கத்தை மாற்றும் வெளி விசை' — இக்கூற்றை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) மேசையின் மீது 6 N விசையில் ஒரு புத்தகத்தைத் தள்ளுகின்றோம், ஆனால் புத்தகம் நகரவில்லை. (i) நிலை உராய்வின் அளவு எவ்வளவு? (ii) நாம் விசையை 10 N ஆக கூட்டினாலும் புத்தகம் நகரவில்லை — நிலை உராய்வு என்ன? (iii) 15 N-ஆக கூட்டியதும் புத்தகம் நகர ஆரம்பித்தது — உச்ச நிலை உராய்வு எவ்வளவு? (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

1st law: விசை இல்லை → நிலை தொடரும்.
மேசை மீதான இயக்கம் நின்றுவிடுவதற்குக் காரணம் = உராய்வு.
ஆகவே உராய்வு = இயக்கத்தை மாற்றும் வெளி விசை.
(i) 6 N (சமன்).
(ii) 10 N (சமன்).
(iii) 15 N — நகர்வதற்கு சற்று குறை, ஆகவே உச்சம் ~15 N.

(அ) நியூற்றனின் 1வது விதிப்படி: 'வெளி விசை இல்லாதவரை — இயக்கத்திலுள்ள பொருள் தொடர்ந்து இயங்கும்.'

ஆனால் நாள்தோறும் பார்க்கின்றோம் — தள்ளப்பட்ட புத்தகம் சில செக்கனில் நின்றுவிடுகின்றது; உருட்டிய பந்து மெதுவாக நின்றுவிடுகின்றது; சைக்கிள் மிதியடியை விட்டுவிட்டால் சிறிது தூரம் சென்று நிற்கின்றது.

இதற்குக் காரணம்? — வெளி விசை எதுவோ ஒன்று இயக்கத்தை மாற்றுகின்றது. அந்த விசையே — உராய்வு.

ஆகவே:
• உராய்வு என்பது மறைந்திருக்கும் ஆனால் எங்கும் நிறைந்திருக்கும் வெளி விசை.
• இது நியூற்றனின் 1வது விதியை மீறவில்லை; மாறாக, விதி உண்மை என்பதையே நிரூபிக்கின்றது (இங்கே வெளி விசை = உராய்வு உள்ளது; ஆகவே பொருள் நின்றுவிடுகின்றது).

காற்று இல்லாத, உராய்வு இல்லாத விண்வெளியில் — செயற்கைக்கோள் ஒன்று வெளி விசை இல்லாமல் தொடர்ந்து சீராக நகர்கின்றது — இங்கே 1வது விதி தூய வடிவத்தில் தென்படுகின்றது.

(ஆ) புத்தகம் + நிலை உராய்வு:

(i) 6 N செலுத்தினோம்; நகரவில்லை:
நிலை உராய்வு எதிராக 6 N சம அளவில் எழுந்து புத்தகத்தை ஓய்விலேயே வைத்திருக்கிறது. ஆகவே நிலை உராய்வு = 6 N.

(ii) 10 N கூட்டியதும் நகரவில்லை:
நிலை உராய்வும் சம அளவில் கூடி — 10 N-ஆகவே — எதிர்ப்பதற்கு வளர்ந்துவிட்டது. நிலை உராய்வின் உச்ச அளவை இது இன்னும் தாண்டவில்லை. ஆகவே நிலை உராய்வு = 10 N.

(iii) 15 N கூட்டியதும் நகர ஆரம்பித்தது:
இந்த விசை நிலை உராய்வின் உச்சத்தை சற்று தாண்டியது என அர்த்தம். ஆகவே உச்ச நிலை உராய்வு ≈ 15 N (சற்று குறையதாக இருந்திருக்கும்).

இதன் பிறகு புத்தகம் நகரும் நிலையில் — அதன் மீது இயங்கு உராய்வே செயற்படும்; அது 15 N-ஐ விட சிறிது குறைவாக இருக்கும். ஆகவே 15 N-ஐயும் தொடர்ந்து செலுத்தினால் புத்தகம் ஆர்முடுகும்.

1. (அ) ஒரு செல்லின் முக்கிய நான்கு உறுப்புகளை — அவற்றின் வேலையுடன் — விளக்குக. (6 புள்.)
(ஆ) கலச்சுவருக்கும் (cell wall) கலப்படலத்துக்கும் (cell membrane) இடையேயான வேறுபாட்டை விளக்குக. (4 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கரு — DNA, செல்லின் தலைமையகம்.
மைட்டோகாண்ட்ரியா — ATP, சக்தி நிலையம்.
இரைபோசோம் — புரத தயாரிப்பு.
கலப்படலம் — உள்ளும் வெளியும் கட்டுப்பாடு.
கலச்சுவர் — தாவரத்தில் மட்டும், செல்லுலோசு, கடினம்.
கலப்படலம் — அனைத்து செல்லிலும், lipid, மென்மை, கட்டுப்பாடு.

(அ) ஒரு செல்லின் முக்கிய நான்கு உறுப்புகள் (organelles):

(1) கரு (Nucleus): செல்லின் தலைமையகம். நடுவில் ஒரு பெரிய உருண்டை. இங்கேயே DNA சேமிக்கப்பட்டுள்ளது. செல்லின் ஒவ்வொரு வேலைக்குமான வரைபடம் இதிலேயே. கரு இல்லாமல் செல்லால் வேலை செய்ய முடியாது.

(2) மைட்டோகாண்ட்ரியா (Mitochondria): செல்லின் சக்தி நிலையம் (power house). குளுக்கோசை ஒட்சிசனுடன் சேர்த்து எரித்து ATP எனப்படும் சக்தி மூலக்கூற்றை உற்பத்தி செய்கிறது. நாம் ஓடும்போது, தசை வளர்ச்சியின்போது — மைட்டோகாண்ட்ரியா தான் சக்தி தருகிறது.

(3) இரைபோசோம் (Ribosome): செல்லில் உள்ள மிகச் சிறிய துகள்கள். புரதங்களை தயாரிக்கின்றன. RNA-வில் இருந்து கிடைக்கும் தகவலின்படி — அமினோ அமிலங்களை ஒன்றோடொன்று இணைத்து புரத சங்கிலியாக மாற்றுகின்றன.

(4) கலப்படலம் (Cell Membrane): செல்லின் வெளிப்புற மெல்லிய படலம். செல்லுக்கு உள்ளும் வெளியும் என்ன போகலாம் என்பதைக் கட்டுப்படுத்துகின்றது. ஒட்சிசன், உணவு உள்ளே; கழிவுகள் வெளியே — எல்லாமே இதன் வழியாகவே.

(மேலதிக: கோல்கி உறுப்பு = பதப்படுத்தல், ER = புரத கடத்தல், புன்வெற்றிடம் = சேமிப்பு, பசுங்கணிகம் = ஒளித்தொகுப்பு.)

(ஆ) கலச்சுவர் – கலப்படலம் வேறுபாடு:

| பண்பு | கலச்சுவர் (Cell wall) | கலப்படலம் (Cell membrane) |
|---|---|---|
| எங்கே | தாவர செல்லில் மட்டும் | அனைத்து செல்லிலும் |
| பொருள் | செல்லுலோசு | லிப்பிட்டு (lipid) + புரதம் |
| வடிவம் | கடினமான, தடித்த | மிக மெல்லிய, நெகிழ்வான |
| வேலை | வடிவம், ஆதரவு, பாதுகாப்பு | உள்ளும் வெளியும் கட்டுப்பாடு |
| இடம் | வெளி (கலப்படலத்துக்கும் வெளி) | கடினமான ஆனால் இங்கே |

இதனாலேயே தாவரம் நிற்க முடிகிறது; விலங்குக்கு கலச்சுவர் இல்லாத காரணத்தால் எலும்புக்கூடு தேவை.

2. தாவர செல்லுக்கும் விலங்கு செல்லுக்கும் இடையேயான நான்கு முக்கிய வேறுபாடுகளை அட்டவணை வடிவில் தருக. (10 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கலச்சுவர் — தாவர மட்டும்.
பசுங்கணிகம் — தாவர மட்டும்.
புன்வெற்றிடம் — தாவர பெரிய, விலங்கு பல சிறிய.
வடிவம் — தாவர ஒழுங்கான, விலங்கு உருண்டை.
சேமிப்பு — starch vs glycogen.
சக்தி — ஒளித்தொகுப்பு + சுவாசம் vs சுவாசம் மட்டும்.

தாவர செல் – விலங்கு செல் வேறுபாடு:

| பண்பு | தாவர செல் | விலங்கு செல் |
|---|---|---|
| கலச்சுவர் (Cell wall) | உண்டு — செல்லுலோசால் ஆனது | இல்லை |
| பசுங்கணிகம் (Chloroplast) | உண்டு — பச்சையம் கொண்டது, ஒளித்தொகுப்பு நிகழும் இடம் | இல்லை |
| புன்வெற்றிடம் (Vacuole) | ஒரே மிகப் பெரிய மைய vacuole — செல்லின் பெரும் பகுதி | சில சிறிய vacuoles |
| செல்லின் வடிவம் | ஒழுங்கான, நாற்கோண / பல்கோண | உருண்டை, ஒழுங்கற்ற |
| சேமிப்பு கபோவைதரேற்று | மாப்பொருள் (starch) | கிளைகொசன் (glycogen) |
| சக்தி பெறும் முறை | ஒளித்தொகுப்பு + செல் சுவாசம் | செல் சுவாசம் மட்டும் (தாவரத்தைச் சாப்பிட்டு) |
| லைசோசோம் (Lysosomes) | குறைவு | அதிகம் |

முடிவு: இரு வகை செல்களிலும் உள்ள அடிப்படை organelles (கரு, மைட்டோகாண்ட்ரியா, கலப்படலம், ribosome, ER, Golgi) ஒரே மாதிரியே. ஆனால் தாவர செல் — தனக்கான சக்தியை தானே உற்பத்தி செய்யக்கூடியது + கடினமான கட்டுமானம் கொண்டது; அதனாலேயே அதற்கு கலச்சுவர் + பசுங்கணிகம் + பெரிய vacuole தேவை. விலங்கு செல் — சக்திக்கு பிற உயிரியைச் சார்ந்தது + நெகிழ்வான வடிவம் கொண்டது; ஆகவே கலச்சுவர் இல்லை.

3. (அ) மைட்டோகாண்ட்ரியாவை செல்லின் சக்தி நிலையம் (power house) என ஏன் அழைக்கின்றோம்? அதன் வேலையை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) பசுங்கணிகம் (chloroplast) எங்கே, என்ன வேலை செய்கிறது? இது விலங்கு செல்லில் இல்லாதது ஏன் என்பதன் காரணத்தை விளக்குக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Mitochondria — அனைத்து செல்லிலும்.
குளுக்கோஸ் + O₂ → ATP + CO₂ + H₂O (cellular respiration).
ATP = செல்லின் உலகளாவிய சக்தி நாணயம்.
அதனாலேயே "power house".
Chloroplast — தாவர செல்லில் மட்டும்.
பச்சையம் (chlorophyll) கொண்டது.
ஒளித்தொகுப்பு: CO₂ + H₂O + ஒளி → குளுக்கோஸ் + O₂.
விலங்கு தாவரத்தைச் சாப்பிட்டே சக்தி பெறுகிறது.

(அ) மைட்டோகாண்ட்ரியா — செல்லின் சக்தி நிலையம் (Power House):

இந்த உறுப்பு செல்லினுள் இருக்கும் சிறிய தம்பளம் வடிவ அமைப்பு. அனைத்து செல்களிலும் (தாவர + விலங்கு) உள்ளது.

வேலை: மைட்டோகாண்ட்ரியா — உணவில் சேகரிக்கப்பட்ட குளுக்கோசை, கொழுப்புகளை ஒட்சிசனுடன் சேர்த்து எரித்து — ATP (Adenosine Triphosphate) எனப்படும் சக்தி மூலக்கூற்றை உற்பத்தி செய்கிறது.

குளுக்கோசு + O₂ → ATP + CO₂ + H₂O

ATP ஆனது செல்லின் உலகளாவிய சக்தி நாணயம் (energy currency). செல்லில் நிகழும் ஒவ்வொரு வேலையும் — பேசுதல், ஓடுதல், சிந்தித்தல், தசை சுருங்குதல், புதிய மூலக்கூறுகள் தயாரித்தல் — ATP-யை நுகர்ந்தே நிகழ்கிறது.

இதனாலேயே — செல்லின் ஒட்டுமொத்த சக்தி உற்பத்தி + விநியோகத்துக்கான மையம் என்பதால் — 'power house' என்று அழைக்கப்படுகின்றது. தசை செல்லில் மைட்டோகாண்ட்ரியா அதிகம் (அதிக சக்தி தேவை); எலும்பு செல்லில் குறைவு.

(ஆ) பசுங்கணிகம் (Chloroplast):

எங்கே: தாவர செல்களில் மட்டும் — விசேடமாக இலையில் உள்ள செல்களில் ஏராளமாக. ஒவ்வொரு chloroplast-ஐயும் முழுவதாகச் சூழ்ந்துள்ள ஒரு செய்தி: பச்சையம் (chlorophyll) — பசிய நிறம் கொண்ட மூலக்கூறு. அதனாலேயே தாவரம் பசுமை.

வேலை: இங்கேயே ஒளித்தொகுப்பு (photosynthesis) நிகழ்கின்றது:

CO₂ + H₂O + சூரிய ஒளி → குளுக்கோசு + O₂

அதாவது தாவரம் — தண்ணீர், காற்றில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு, சூரிய ஒளி — இம்மூன்றையே பயன்படுத்தி தனக்கான உணவை (குளுக்கோசு) தானே தயாரிக்கின்றது. கூடவே ஒட்சிசனை வெளியேற்றுகின்றது — நாம் சுவாசிக்கும் ஒட்சிசன் பெரும்பாலும் இங்கேயே வந்தது.

விலங்கு செல்லில் இல்லாதது ஏன்? விலங்குகள் — பசுங்கணிகம் இல்லாததால் — தனக்கான உணவை தாமே தயாரிக்க முடியாது. ஆகவே, விலங்கு உயிர்வாழ — தாவரத்தைச் (அல்லது தாவரம் சாப்பிடும் வேறு விலங்கைச்) சாப்பிட்டே சக்தி பெற வேண்டும்.

இது இயற்கையின் ஒரு பெரும் சங்கிலி: சூரியன் → தாவரம் (chloroplast வழியாக) → விலங்குகள் → மனிதன். ஆகவே தாவரத்தின் பசுங்கணிகம் இல்லாமல் — பூமியில் எந்த விலங்கும், மனிதனும் இருந்திருக்க முடியாது.

4. (அ) உயிரிய அமைப்பின் படிநிலையை (செல் → இழையம் → உறுப்பு → உறுப்புத் தொகுதி → உடல்) ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு விளக்கம் + உதாரணத்துடன் எழுதுக. (6 புள்.)
(ஆ) குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியின் (Circulatory system) மூன்று முக்கிய உறுப்புகளை பெயரிடுக. (2 புள்.)
(இ) சுவாசத் தொகுதியின் (Respiratory system) இரு முக்கிய உறுப்புகளை பெயரிடுக. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

செல் — அடிப்படை அலகு (RBC).
இழையம் — ஒரே வேலை செய்யும் செல் கூட்டம் (தசை இழையம்).
உறுப்பு — பல இழையம் சேர்ந்து ஒரு வேலை (இதயம்).
உறுப்புத் தொகுதி — பல உறுப்பு (circulatory).
உடல் — அனைத்து தொகுதிகள்.
Circulatory: இதயம் + இரத்தக்குழாய்கள் + இரத்தம்.
Respiratory: நுரையீரல் + சுவாசக் குழாய் (+ காற்றுக்குழல்கள்).

(அ) உயிரிய அமைப்பின் படிநிலை — சிறிய → பெரிய:

1. செல் (Cell): எல்லா உயிரின் அடிப்படை அலகு. தனியாக ஒரு குறிப்பிட்ட வேலையை செய்யும் சிறிய அலகு. உதா: ஒட்சிசனைக் கடத்தும் சிவப்பு குருதி அணு (RBC); சைகைகளை கடத்தும் நரம்புக் கலம் (neuron).

2. இழையம் (Tissue): ஒரே வேலையை செய்யும் ஒரே மாதிரியான செல்களின் கூட்டம். உதா: தசை இழையம் (சுருங்க உதவும் தசை செல்கள் கூட்டம்); நரம்பு இழையம்; மேலணி இழையம் (உடல் வெளிப்பகுதி); தொடுப்பு இழையம் (எலும்பு, இரத்தம், கொழுப்பு).

3. உறுப்பு (Organ): பல வேறு இழையங்கள் சேர்ந்து ஒரு குறிப்பிட்ட பெரிய வேலையை செய்யும் கட்டமைப்பு. உதா: இதயம் (தசை + நரம்பு + தொடுப்பு இழையங்கள் சேர்ந்து இரத்தத்தைப் பம்பப் பயன்படுத்துகிறது); நுரையீரல்; கல்லீரல்; தாவரத்தில் இலை, வேர், தண்டு.

4. உறுப்புத் தொகுதி (Organ system): பல உறுப்புகள் ஒன்றுசேர்ந்து ஒரு உடல்-அளவிலான வேலையை செய்வது. உதா: குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதி (இதயம் + இரத்தக்குழாய்கள் + இரத்தம்); சீரண தொகுதி (வாய் + உணவுக் குழாய் + இரப்பை + குடல்); நரம்புத் தொகுதி (மூளை + நரம்புகள்).

5. உடல் (Organism): எல்லா உறுப்புத் தொகுதிகளும் ஒன்றுசேர்ந்து செயற்பட்டு உருவாக்கும் ஒரு முழுமையான உயிரி. உதா: ஒரு மரம், ஒரு மீன், ஒரு மனிதன்.

(ஆ) குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியின் மூன்று உறுப்புகள்:
1. இதயம் (Heart) — இரத்தத்தை பம்பும் தசை அவயவம்.
2. இரத்தக் குழாய்கள் (Blood vessels) — தமனிகள், சிரைகள், மயிர்க் குழாய்கள்.
3. இரத்தம் (Blood) — RBC + WBC + பிளாஸ்மா + சிறு தட்டுகள்.

(இ) சுவாசத் தொகுதியின் இரு உறுப்புகள்:
1. நுரையீரல் (Lungs) — காற்றோடு இரத்தத்திற்கு ஒட்சிசன் பரிமாற்றம்.
2. சுவாசக் குழாய் (Trachea) — காற்றை நுரையீரல் வரை எடுத்துச்செல்லும். (மேலதிக: காற்றுக் குழாய்கள் — bronchi.)

5. (அ) சம பிரிதலுக்கும் (mitosis) இனப்பெருக்கப் பிரிதலுக்கும் (meiosis) இடையே உள்ள வேறுபாட்டை அட்டவணை வடிவில் தருக. (5 புள்.)
(ஆ) இவ்விரு வகை செல் பிரிதலும் உடலின் எந்தச் சூழ்நிலையில் — எங்கே — நிகழ்கின்றன என்பதை விளக்குக. (3 புள்.)
(இ) ஒரே செல்லில் இருந்து உருவாகும் ஒரு மரத்தில் — பின்னர் — எத்தனை செல்கள் இருக்கலாம் என்பதைப் பற்றிக் கூறுக. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Mitosis 2; Meiosis 4.
DNA: Mitosis சமம்; Meiosis பாதி.
Mitosis: வளர்ச்சி + காயம் + cell replacement.
Meiosis: gamete production (sperm + egg).
Mitosis எங்கே: உடல் செல்கள் (skin, blood, gut).
Meiosis எங்கே: இனப்பெருக்க உறுப்புகள் (testis, ovary).
மரம்: ஒரே செல் → mitosis → பல billion cells.

(அ) Mitosis vs Meiosis:

| பண்பு | சம பிரிதல் (Mitosis) | இனப்பெருக்கப் பிரிதல் (Meiosis) |
|---|---|---|
| உருவாகும் செல் எண் | 2 | 4 |
| DNA அளவு | தாய்க்கு சமம் (முழுமை) | தாய்க்கு பாதி |
| பயன் | உடல் வளர்ச்சி, காயம் குணமாக்கம், செல் replacement | இனப்பெருக்கச் செல்கள் (sperm, egg) உருவாக்கம் |
| எங்கே நிகழ்கிறது | உடலின் சாதாரண (somatic) செல்களில் | இனப்பெருக்க உறுப்புகளில் (testis, ovary) |
| genetics | clones (ஒரே மாதிரி) | varied (பல்வேறு கலப்பு) |

(ஆ) எங்கே, எப்போது:

• Mitosis: நமது தோல் — ஒவ்வொரு நாளும் பல லட்சம் தோல் செல்கள் mitosis-ஆல் புதியதாகின்றன (பழைய தோல் உதிர்கின்றது). இரத்தம் — RBC சுமார் 4 மாதம் வாழும்; ஒவ்வொரு செக்கனிலும் சுமார் 2 million புதியவை mitosis-ஆல் தயாரிக்கப்படுகின்றன. குடல் சவ்வு — ஒவ்வொரு சில நாட்களிலும் முழுவதாகப் புதியதாகின்றது. காயம் குணமாகும்போது அந்த இடத்தில் mitosis விரைவாக நிகழ்கின்றது.

• Meiosis: ஆண்களின் விரைகளில் (testis) — sperm செல்களை உருவாக்க. பெண்களின் சினைப்பைகளில் (ovary) — egg செல்களை உருவாக்க. தாய்-தந்தை இருவரின் பாதி-DNA sperm + egg இணைந்து zygote-ஆகி — முழுமையான DNA கிடைக்கின்றது.

(இ) ஒரே செல் → மரம்:

ஒரு மரத்தின் தொடக்கம் — ஒரே உள்ளமை விதைச் செல் (zygote). இந்த ஒரே செல் — Mitosis மூலம் இரண்டாக, பின் நான்காக, பின் எட்டாக — தொடர்ந்து பிரிந்துகொண்டே வளர்கின்றது. ஒரு பெரிய மரத்தில் பல billion (சில bilion) செல்கள் இருக்கின்றன. ஒவ்வொன்றும் — அதே அசல் zygote-இல் இருந்து கிடைத்த — அதே DNA-வைக் கொண்டவை. ஆனால் சிலவை இலையாக, சிலவை வேராக, சிலவை பூவாக — வெவ்வேறு வேலைகளுக்காக differentiate ஆகியுள்ளன.

6. (அ) இரைபோசோம் என்றால் என்ன? அதன் வேலையை விளக்குக. (3 புள்.)
(ஆ) கோல்கி உறுப்பு + சிதரக நுண்குழாய் (ER) — இவ்விரண்டின் வேலையை விளக்குக. (4 புள்.)
(இ) புன்வெற்றிடம் (vacuole) தாவர செல்லில் ஏன் பெரியது, விலங்கு செல்லில் ஏன் சிறியது என்பதன் காரணம் என்ன? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Ribosome = புரத தயாரிப்பு.
RNA-வை வாசித்து aminoacid → protein chain.
ER = கருவைச் சுற்றி குழாய் வலை.
Rough ER (ribosome) = புரத கடத்தல்.
Smooth ER = கொழுப்பு + ஹார்மோன்.
Golgi = packaging, modification, dispatch.
தாவர vacuole = நீர் சேமிப்பு + உறுதி.
விலங்கு cytoplasm-இல் organelles அதிகம், சிறிய vacuoles.

(அ) இரைபோசோம் (Ribosome):

செல்லில் உள்ள மிகச் சிறிய, கூராக நிறம் ஏற்கும் துகள்கள். ஒவ்வொரு செல்லிலும் பல ஆயிரம் இரைபோசோம்கள் உள்ளன. சில cytoplasm-இல் தனியாக மிதக்கின்றன; சில ER-இல் ஒட்டியுள்ளன.

வேலை — புரத தயாரிப்பு: கருவில் உள்ள DNA-வில் இருந்து புரத செய்தி RNA (mRNA)-வாக மாற்றப்பட்டு cytoplasm-க்கு வருகிறது. இரைபோசோம் இந்த mRNA-வை வாசித்து — அதன்படி அமினோ அமிலங்களை சரியான வரிசையில் இணைத்து — புரத சங்கிலியாக மாற்றுகிறது. அதனாலேயே ribosome = 'protein factory' என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

(ஆ) சிதரக நுண்குழாய் (Endoplasmic Reticulum / ER):

கருவைச் சுற்றி பரந்த — மெல்லிய — குழாய் வலை. இரு வகை:

• கடினமான ER (Rough ER): ribosomes பல ஒட்டியுள்ளன. ribosomes தயாரித்த புரதங்கள் இதனுள் சென்று — சேமிக்கப்பட்டு, கடத்தப்பட்டு, Golgi வரை அனுப்பப்படுகின்றன.

• மென்மையான ER (Smooth ER): ribosomes இல்லை. கொழுப்புகள், ஹார்மோன்கள், சில மருந்துகளை தயாரித்தலில் ஈடுபடுகின்றது.

கோல்கி உறுப்பு (Golgi body / Golgi apparatus):

தட்டுத் தட்டாக அடுக்கப்பட்ட சிறிய பைகள். செல்லின் 'தபால் அலுவலகம் / பேக்கேஜிங் சென்டர்':
• ER-இல் இருந்து வரும் புரதங்கள், கொழுப்புகளை இங்கே பெறுகிறது.
• அவற்றை மேலும் பதப்படுத்துகிறது (modify) — சில சுவைகள் சேர்த்து / நீக்கி.
• வெசிக்கிள் (சிறிய பைகள்)-களாக மூடி — செல்லின் தேவை இடங்களுக்கு / வெளியே அனுப்புகிறது.

இதனாலேயே ER + Golgi-ஐ ஒன்றாக 'endomembrane system' என்று அழைக்கின்றோம்.

(இ) புன்வெற்றிடம் — தாவர vs விலங்கு:

தாவர செல்லில் பெரியது — காரணம்:
• நீர் சேமிப்பு: தாவரம் தனக்குத் தேவையான நீரை இங்கே சேமிக்கின்றது. வாடிப் போகாமல் இருக்க இது இன்றியமையாதது.
• செல்லுக்கு உறுதி (Turgor pressure): vacuole நிரம்பி இருக்கும்போது செல்லைச் சுவருக்கு எதிராகத் தள்ளி உறுதியாக வைக்கிறது — மென்மையான தண்டு நிற்க உதவுகின்றது.
• சர்க்கரை, கனிம உப்புக்கள், நிறமிகள் (pigments) சேமிப்பு: பூவின் வண்ணம், பழ சுவை — பெரும்பாலும் vacuole-இல்.
• கழிவுச் சேமிப்பு: தாவரம் கழிவுகளை வெளியேற்றுவதற்கு பதில் — அவற்றை vacuole-இல் சேமித்து வைக்கின்றது.

விலங்கு செல்லில் சிறிய vacuoles மட்டும் — காரணம்:
• விலங்குக்கு உறுதி கொடுக்க எலும்புக்கூடு உள்ளது — turgor pressure தேவை இல்லை.
• கழிவுகளை விலங்கு வெளியேற்றுகின்றது (சிறுநீர், மலம்) — சேமிப்பு தேவை இல்லை.
• இரத்த சுற்றோட்டத்தால் நீர் தொடர்ந்து கிடைக்கிறது — பெரிய நீர் சேமிப்பு தேவை இல்லை.

ஆகவே விலங்கு செல் — சிறிய vacuoles + வேறு organelles (mitochondria, lysosomes) கூடுதலாக — பல வேலைகள் செய்கிறது.

7. நுண்நோக்கி (microscope) கண்டுபிடிப்பு உயிரியலில் ஏற்படுத்திய மாற்றம் என்ன? — பின்வரும் வினாக்களின் வழியே பதிலளி: (10 புள்.)
(அ) நுண்நோக்கி இல்லாதிருந்த காலத்தில் உயிரியலில் நாம் என்ன அறிய முடியவில்லை? (3 புள்.)
(ஆ) ஒளி நுண்நோக்கி + எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி — இரண்டினதும் வேறுபாட்டை விளக்குக. (4 புள்.)
(இ) நாம் ஒரு நீர் சொட்டில் என்ன விதமான உயிரிய அமைப்புகளைப் பார்க்க முடியும்? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நுண்நோக்கி இல்லை → cells கண்டறிய முடியாது.
நோய்க் கிருமிகளை அறிய முடியாது.
Reproduction நெறிமுறை தெரியாது.
ஒளி நுண்நோக்கி: visible light, ~1000×, living cells.
எலக்ட்ரான்: electrons, பல மில்லியன் ×, தத்தம் organelles, dead specimens.
ஒளி = colour image; electron = black/white.
நீர் சொட்டில்: amoeba, paramecium, பாக்டீரியா, algae, தாவர cells.

(அ) நுண்நோக்கி இல்லாத கால அறியாமை:

17வது நூற்றாண்டு வரை மனிதனுக்கு செல்களின் இருப்பே தெரியாது. அக் காலத்தில்:

• செல் கொள்கையே இல்லை: 'உடல் என்ன பொருளால் ஆனது?' என்ற கேள்விக்கு உறுதியான பதில் இல்லை. மனிதர்கள் — 'நான்கு கூறுகள் (நீர், காற்று, நெருப்பு, மண்)' போன்ற தத்துவ விளக்கங்களையே நம்பினர்.

• நோய்க் கிருமிகளை அறிய முடியவில்லை: பாக்டீரியா, வைரஸ் ஆகியன காண முடியாதவை. ஆகவே நோய்கள் — 'கருமை, பாவம், கெட்ட காற்று' போன்றவற்றால் வருகின்றன என்று நம்பப்பட்டது. சிகிச்சை அறிவியல் சார்ந்ததாக இல்லை.

• இனப்பெருக்கம் மர்மம்: sperm + egg எவ்வாறு இணைகின்றன, கருக்கட்டல் எப்படி நிகழ்கின்றது — யாருக்கும் தெரியாது.

Leeuwenhoek (1670s)-ஆவது நுண்நோக்கி கொண்டு தண்ணீர் சொட்டில் பாக்டீரியா, protozoa-ஐ முதலில் கண்டார். Robert Hooke (1665) தாய்ப்பாலின் கட்டையில் (cork) cell-களை அவதானித்து 'cell' என்ற சொல்லை உருவாக்கினார். அந்த ஒற்றை கருவியே — உயிரியலை, மருத்துவத்தை, பாக்டீரியாவியலை — ஒட்டுமொத்தமாக மாற்றியது.

(ஆ) ஒளி நுண்நோக்கி (Light microscope) vs எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி (Electron microscope):

| பண்பு | ஒளி நுண்நோக்கி | எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி |
|---|---|---|
| பயன்படுத்தும் கதிர் | காணும் ஒளி (visible light) | எலக்ட்ரான் கதிர் |
| பெரிதாக்கும் திறன் | ~1000× | பல மில்லியன் × |
| அளவு | சிறிய மேசை மீது | பெரிய அறை |
| விலை | மலிவு | மிகச் செலவு |
| படம் | வண்ணம் — colour image | கருப்பு-வெள்ளை |
| உயிருள்ள செல் | பார்க்க முடியும் | பார்க்க முடியாது — vacuum-இல் வைக்க வேண்டும் |
| பார்க்கக்கூடியது | முழு செல், கரு, mitochondria போன்ற பெரிய organelles | ribosome, ER, vacuole-இன் சிறு கட்டமைப்பு உட்பட எல்லாம் |

ஒளி நுண்நோக்கி பள்ளி, மருத்துவமனை ஆய்வுகூடம் — எல்லாவற்றிலும் பயன்படும். எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி பெரும் ஆராய்ச்சி நிலையங்களில் மட்டுமே.

(இ) ஒரு நீர் சொட்டில் பார்க்கக்கூடியவை:

குளம் அல்லது ஆற்று நீரின் ஒரு துளியை ஒளி நுண்நோக்கியில் வைத்தால் — ஒரு முழு உலகமே தென்படுகிறது:

• ஒற்றை செல் உயிரிகள் (Protozoa): அமீபா (Amoeba) — வடிவம் மாறும் ஒற்றை செல்; பேராமீசியம் (Paramecium) — காலணி வடிவ; யூக்ளீனா (Euglena) — தாவரத் தன்மை + விலங்குத் தன்மை.

• பாக்டீரியா: மிக மிக சிறிய, கோளம் / கம்பு / சுருள் வடிவ துகள்கள்.

• தாவர நுண்ணுயிர்கள் / பாசிகள் (Algae): நீரில் மிதக்கும் பசிய ஒற்றை-செல் / சிறு-கோளம் தாவரம்.

• உள்ளமை தாவர செல்கள், விலங்கு செல்கள்: சிதைந்த இலை, செம்மீன், புழுவின் சிறு கூறுகள்.

ஒரு துளியில் ஆயிரக்கணக்கான உயிரிகள் — அவை ஒவ்வொன்றுக்கும் தனிக் கட்டமைப்பு + நகர்வு + உணவு + இனப்பெருக்கம் — எல்லாம் நிகழ்கின்றன. நுண்நோக்கி இல்லாதிருந்தால் இவை எதையும் அறிய முடியாது.

1. (அ) சார் அணுத்திணிவு என்றால் என்ன? அதன் வரையறையை எழுதுக. (3 புள்.)
(ஆ) பொட்டாசியம் (K) அணுவின் திணிவு 6.144 × 10⁻²³ g, ¹²C அணுவின் திணிவு 1.7 × 10⁻²³ g எனில் — K-யின் சார் அணுத்திணிவைக் கணக்கிடுக. (4 புள்.)
(இ) சார் அணுத்திணிவுக்கு யூனிட் இல்லாதது ஏன்? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சார் அணுத்திணிவு = ¹²C-யின் 1/12 பங்கை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒப்பீட்டு விகிதம்.
Ar சூத்திரம் = (மூலக அணுவின் சராசரி திணிவு) ÷ (¹²C-யின் 1/12).
K: ¹²C-யின் 1/12 = 1.7/12 × 10⁻²³ g.
Ar(K) = 6.144 × 10⁻²³ ÷ (1.7/12 × 10⁻²³) = 39.
யூனிட் இல்லாதது: இரு திணிவுகளின் விகிதம் — யூனிட்கள் ஒன்றோடொன்று நீங்கிவிடும்.

(அ) சார் அணுத்திணிவின் வரையறை:

ஒரு மூலகத்தின் அணுவின் சராசரி திணிவை, ¹²C அணுவின் திணிவின் 1/12 பங்குடன் ஒப்பிட்டுக் காணப்படும் விகிதமே சார் அணுத்திணிவு (Ar) ஆகும்.

சூத்திரம்:

Ar = (மூலக அணுவின் சராசரி திணிவு) ÷ (¹²C அணுவின் திணிவின் 1/12 பங்கு)

(ஆ) K-யின் சார் அணுத்திணிவு கணக்கீடு:

தரவு:
• K அணுவின் திணிவு = 6.144 × 10⁻²³ g
• ¹²C திணிவு = 1.7 × 10⁻²³ g

¹²C-யின் 1/12 பங்கு = (1.7 × 10⁻²³) ÷ 12 g

Ar(K) = (6.144 × 10⁻²³) ÷ [(1.7 × 10⁻²³) ÷ 12]
= (6.144 × 10⁻²³ × 12) ÷ (1.7 × 10⁻²³)
= 73.728 ÷ 1.7
= 39

(இ) யூனிட் இல்லாதது ஏன்?

சார் அணுத்திணிவு என்பது இரு திணிவுகளின் விகிதம் — அதாவது:

(g) ÷ (g) = எண் மட்டும்

ஒரு மூலகத்தின் அணு திணிவும் ¹²C-யின் 1/12 திணிவும் இரண்டும் கிராமில் உள்ளன. இரண்டையும் வகுக்கும்போது கிராம் யூனிட் நீங்கிவிடுகிறது. எனவே சார் அணுத்திணிவு ஒரு யூனிட் இல்லாத தூய எண் (dimensionless number) ஆகும்.

2. பின்வரும் மூலக்கூறுகளின் சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவுகளை கணக்கிடுக: (10 புள்.)
(i) NH₃ (ii) H₂SO₄ (iii) C₆H₁₂O₆ (குளுக்கோஸ்) (iv) CaCO₃ (v) NaCl
(H=1, C=12, N=14, O=16, Na=23, S=32, Ca=40, Cl=35.5) (10 புள்ளி)

3. (அ) அவகாதரோ மாறிலியை வரையறுக்கவும். அதன் மதிப்பைக் குறிப்பிடவும். (4 புள்.)
(ஆ) பின்வரும் ஒவ்வொன்றிலும் 1 mol-இல் எத்தனை மூலக்கூறுகள் / அணுக்கள் அடங்கியிருக்கும்? (6 புள்.)
(i) 12 g C (ii) 24 g Mg (iii) 44 g CO₂ (iv) 18 g H₂O (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

அவகாதரோ மாறிலி = 12 g ¹²C-இல் அடங்கிய அணுக்களின் எண்ணிக்கை.
Nₐ = 6.022 × 10²³ mol⁻¹.
12 g C = 1 mol → 6.022 × 10²³ அணுக்கள்.
24 g Mg = 1 mol → 6.022 × 10²³ அணுக்கள்.
44 g CO₂ = 1 mol → 6.022 × 10²³ மூலக்கூறுகள்.
18 g H₂O = 1 mol → 6.022 × 10²³ மூலக்கூறுகள்.

(அ) அவகாதரோ மாறிலியின் வரையறை:

கார்பன்-12 இன் சரியாக 12 g இல் அடங்கியுள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கை அவகாதரோ மாறிலி (Nₐ) எனப்படும்.

மதிப்பு: Nₐ = 6.022 × 10²³ mol⁻¹

இந்த மாறிலி மிகவும் பெரியது — 602,200,000,000,000,000,000,000 என எழுதலாம்.

(ஆ) ஒவ்வொன்றிலும் அடங்கிய துகள்களின் எண்ணிக்கை:

முக்கியக் கோட்பாடு: ஒரு மோல் எந்தப் பொருளிலும் 6.022 × 10²³ துகள்கள் உண்டு.

(i) 12 g C:
M(C) = 12 g mol⁻¹ → n = 12/12 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ கார்பன் அணுக்கள்

(ii) 24 g Mg:
M(Mg) = 24 g mol⁻¹ → n = 24/24 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ மக்னீசியம் அணுக்கள்

(iii) 44 g CO₂:
M(CO₂) = 44 g mol⁻¹ → n = 44/44 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ CO₂ மூலக்கூறுகள்

(iv) 18 g H₂O:
M(H₂O) = 18 g mol⁻¹ → n = 18/18 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ H₂O மூலக்கூறுகள்

முடிவு: C, Mg, CO₂, H₂O — எல்லாவற்றிலும் துகள்களின் எண்ணிக்கை சமம் (6.022 × 10²³). ஆனால் திணிவு வேறுபட்டது — ஏனெனில் ஒவ்வொரு மூலகத்தின் அணுத்திணிவும் வேறுவேறு.

4. n = m/M என்ற சூத்திரத்தை விளக்கி, பின்வரும் கணக்குகளை தீர்க்கவும்: (10 புள்.)
(i) 22 g CO₂ இல் எத்தனை மோல்? (M=44 g mol⁻¹)
(ii) 2 mol H₂O-வின் திணிவு யாது? (M=18 g mol⁻¹)
(iii) 5 mol CO₂-ல் எத்தனை மூலக்கூறுகள்? (Nₐ=6.022×10²³) (10 புள்ளி)

5. (அ) மோல் (mole) என்றால் என்ன? வரையறை எழுதுக. (3 புள்.)
(ஆ) மோலர்த்திணிவு என்றால் என்ன? அதன் யூனிட் என்ன? (3 புள்.)
(இ) பின்வரும் ஒவ்வொன்றின் மோலர்த்திணிவைக் காண்க: Na, CO₂, H₂O, H₂SO₄. (4 புள்.) (10 புள்ளி)

6. (அ) இரசாயன ஆய்வகத்தில் மோல் கருத்தின் தேவை என்ன என்பதை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) பின்வரும் கணக்குகளை தீர்க்கவும்: (6 புள்.)
(i) 10 g CaCO₃ இல் எத்தனை மோல்? (Mr=100)
(ii) 0.5 mol H₂SO₄-இன் திணிவு? (M=98 g mol⁻¹)
(iii) 4 mol H₂O-ல் எத்தனை மூலக்கூறுகள்? (10 புள்ளி)

7. (அ) பின்வரும் பொருட்களின் சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவை காண்க: (6 புள்.)
(i) CH₃OH (C=12,H=1,O=16) (ii) AlCl₃ (Al=27,Cl=35.5) (iii) Mg₃N₂ (Mg=24,N=14)
(ஆ) 12 g Mg இல் (i) எத்தனை மோல்? (ii) எத்தனை அணுக்கள்? (4 புள்.) (10 புள்ளி)

1. உயிரினங்களின் எட்டு சிறப்பியல்புகளை பட்டியலிட்டு, ஒவ்வொன்றிற்கும் ஒரு சிறிய விளக்கம் கொடுக்கவும். (8 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கல ஒழுங்கமைப்பு — உயிரினங்கள் கலங்களால் ஆனவை; கலமே வாழ்வின் அடிப்படை அலகு.
போசணை — உயிரினங்கள் உணவு மூலம் சக்தி பெறுகின்றன (தன்னியக்க / பிறனியக்க).
சுவாசம் — உணவில் இருந்து சக்தியை (ATP) வெளியிடும் நிகழ்ச்சி.
உணர்திறன் / இயைபாக்கம் — தூண்டுதலுக்கு எதிர்வினை காட்டும் திறன்.
கழிவகற்றல் — உடலில் உண்டாகும் நச்சு கழிவுகளை வெளியேற்றுதல்.
அசைவு — முழு உடல் அல்லது உடலின் பகுதிகள் இடம்மாறுதல்.
இனப்பெருக்கம் — புதிய உயிரினங்களை உருவாக்கும் திறன் (பாலிலா / பாலிய).
வளர்ச்சியும் விருத்தியும் — நிரந்தர அளவு / திணிவு அதிகரிப்பு + அமைப்பு மாற்றங்கள்.

உயிரினங்களின் சிறப்பியல்புகள் (Characteristics of Living Organisms):

1. கல ஒழுங்கமைப்பு (Cellular organisation): உயிரினங்கள் ஒன்று அல்லது அதிகமான கலங்களால் ஆனவை. கலமே வாழ்வின் அடிப்படை அலகு.

2. போசணை (Nutrition): உணவு மூலம் சக்தி மற்றும் கட்டுமானப் பொருட்கள் பெறுவது. தாவரம் → தன்னியக்கம்; விலங்கு → பிறனியக்கம்.

3. சுவாசம் (Respiration): உணவு மூலக்கூறுகளை சிதைத்து சக்தி (ATP) வெளியிடும் நிகழ்ச்சி.

4. உணர்திறன் / இயைபாக்கம் (Irritability / Co-ordination): தூண்டுதல்களை உணர்ந்து பொருத்தமான எதிர்வினை காட்டும் திறன்.

5. கழிவகற்றல் (Excretion): வளர்சிதை மாற்றத்தில் உண்டாகும் கழிவுகளை (CO₂, யூரியா, பித்தம்) வெளியேற்றுதல்.

6. அசைவு (Movement): உடல் அல்லது உடலின் பகுதிகள் இடம்மாறுதல். விலங்கு → தசை; தாவரம் → tropisms.

7. இனப்பெருக்கம் (Reproduction): தனக்கு ஒத்த புதிய உயிரினங்களை உருவாக்கும் திறன்.

8. வளர்ச்சியும் விருத்தியும் (Growth and Development): நிரந்தரமான திணிவு / அளவு அதிகரிப்பு மற்றும் அமைப்பு மாற்றங்கள் (metamorphosis உட்பட).

2. கல ஒழுங்கமைப்பின் படிநிலையை விளக்கி, தனிக்கல (unicellular), பலகல (multicellular), கல அமைப்பற்ற (acellular) உயிரினங்களுக்கு தலா இரண்டு உதாரணங்கள் கொடுக்கவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கலம் → இழையம் → உறுப்பு → உறுப்பு மண்டலம் → அங்கி என்ற படிநிலை.
தனிக்கல (Unicellular): ஒரே ஒரு கலம் — அமீபா, பாரமீசியம் / பாக்டீரியா / யீஸ்ட்.
பலகல (Multicellular): பல கலங்கள் — மனிதன், தாவரம் / மரம் / மீன்.
கல அமைப்பற்றது (Acellular): கலம் இல்லாதது — Influenza virus, COVID-19 virus / Tobacco mosaic virus.
வைரஸ் = DNA/RNA + புரத உறை (capsid); கலங்கள் இல்லை.
இழையம் = ஒரே வேலை செய்யும் கலங்கள் கூட்டம்.

கல ஒழுங்கமைப்பின் படிநிலை:
கலம் (Cell) → இழையம் (Tissue) → உறுப்பு (Organ) → உறுப்பு மண்டலம் (Organ system) → அங்கி (Organism)

தனிக்கல உயிரினங்கள் (Unicellular): ஒரே ஒரு கலம் அனைத்து வேலைகளையும் செய்யும்.
உதாரணங்கள்: அமீபா, பாரமீசியம், பாக்டீரியா, யீஸ்ட்.

பலகல உயிரினங்கள் (Multicellular): பல கலங்கள் — வேறுபட்ட இழையங்களாக, உறுப்புகளாக ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ளன.
உதாரணங்கள்: மனிதன், மரம், மீன், நண்டு.

கல அமைப்பற்றவை (Acellular): கலங்களே இல்லாதவை — DNA அல்லது RNA + புரத உறை மட்டுமே.
உதாரணங்கள்: Influenza (காய்ச்சல்) வைரஸ், COVID-19 வைரஸ் (SARS-CoV-2), Tobacco mosaic virus.

வைரஸ் உயிரா அல்லது உயிரற்றதா என்ற கேள்வி விவாதமாக உள்ளது — சொந்த வளர்சிதை மாற்றமும் சுயமான இனப்பெருக்கமும் இல்லாததால் "உயிரற்றது" என்றும், DNA/RNA உடையதால் "உயிரியின் எல்லையில்" என்றும் கருதப்படுகிறது.

3. காற்றுள்ள சுவாசம் மற்றும் காற்றற்ற சுவாசத்தை ஒப்பிட்டு விளக்கவும். தசையிலும் யீஸ்ட்டிலும் காற்றற்ற சுவாசத்தின் விளைபொருட்களை தனித்தனியாக குறிப்பிடவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

காற்றுள்ள சுவாசம்: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + சக்தி (ATP). O₂ தேவை.
காற்றற்ற சுவாசம்: O₂ இல்லாமல் — குளூக்கோஸ் → குறைவான சக்தி மட்டும்.
யீஸ்ட்டில்: குளூக்கோஸ் → எத்தனால் + CO₂ + சக்தி.
தசையில்: குளூக்கோஸ் → லாக்டிக் அமிலம் + சக்தி.
காற்றுள்ள சுவாசம் அதிக சக்தி (~38 ATP); காற்றற்றது குறைவான சக்தி (~2 ATP).
லாக்டிக் அமிலம் சேர்வதால் தசை வலி உண்டாகும்.

ஒப்பீட்டு அம்சம்	காற்றுள்ள சுவாசம்	காற்றற்ற சுவாசம்
O₂ தேவையா?	ஆம்	இல்லை
சமன்பாடு	C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP	குளூக்கோஸ் → (யீஸ்ட்: எத்தனால் + CO₂) அல்லது (தசை: லாக்டிக் அமிலம்)
சக்தி வெளியீடு	அதிகம் (~38 ATP)	குறைவு (~2 ATP)
விளைபொருட்கள்	CO₂, H₂O	எத்தனால்+CO₂ (யீஸ்ட்) / லாக்டிக் அமிலம் (தசை)
குளூக்கோஸ் முழுவதும் சிதைகிறதா?	ஆம்	இல்லை

யீஸ்ட்டில் காற்றற்ற சுவாசம்: ரொட்டி, மது தயாரிப்பில் பயன்படுகிறது. CO₂ வெளியிடுவதால் ரொட்டி பொங்குகிறது.

தசையில் காற்றற்ற சுவாசம்: கடினமான உடற்பயிற்சியின்போது O₂ போதாமல், லாக்டிக் அமிலம் குவிந்து தசை வலி உண்டாகிறது. ஓய்வில் O₂ கிடைக்கும்போது லாக்டிக் அமிலம் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது.

4. மனிதனில் கழிவகற்றல் நிகழும் நான்கு உறுப்புகளையும் அவை வெளியேற்றும் கழிவுப்பொருட்களையும் அட்டவணையில் கொடுக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சிறுநீரகம் — யூரியா, H₂O, உப்புகள் (சிறுநீர் வழியாக).
நுரையீரல் — CO₂, H₂O (நீராவி) (சுவாசத்தின் மூலம்).
தோல் — H₂O, உப்புகள் (வியர்வை வழியாக).
கல்லீரல் — பித்த நிறமிகள் (அழிந்த RBC-களிலிருந்து) (பித்த வழியாக).
கழிவகற்றல் = வளர்சிதை மாற்றத்தின் கழிவுகளை வெளியேற்றுவது.

கழிவகற்றல் (Excretion) என்பது உடலில் வளர்சிதை மாற்றத்தினால் (Metabolism) உண்டாகும் நச்சுக் கழிவுப்பொருட்களை வெளியேற்றுவதாகும்.

உறுப்பு	வெளியேறும் கழிவுப்பொருட்கள்	வெளியேறும் வழி
சிறுநீரகம் (Kidney)	யூரியா, நீர் (H₂O), கனிம உப்புகள்	சிறுநீர்
நுரையீரல் (Lungs)	CO₂, நீராவி (H₂O)	மூச்சு காற்று
தோல் (Skin)	நீர் (H₂O), உப்புகள் (NaCl)	வியர்வை
கல்லீரல் (Liver)	பித்த நிறமிகள் (Bile pigments)	பித்தம் → குடல் → மலம்

குறிப்பு: யூரியா — புரத வளர்சிதை மாற்றத்தில் அமினோ அமிலங்கள் சிதைக்கப்படும்போது கல்லீரலில் உருவாகிறது; சிறுநீரகம் இதை வடிக்கட்டி வெளியேற்றுகிறது.

5. பாலிலா இனப்பெருக்கத்தின் நான்கு முறைகளை விளக்கி, தலா ஒரு உதாரணம் கொடுக்கவும். பாலிலா vs பாலிய இனப்பெருக்கத்தை ஒரு அட்டவணையில் ஒப்பிடவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பைனரி பிளவு (Binary fission) — ஒரு கலம் இரண்டாகப் பிரிதல். உ.எ.: அமீபா, பாக்டீரியா.
ஸ்போர் உருவாக்கம் (Spore formation) — ஸ்போர்கள் விதரிக்கப்படும். உ.எ.: Rhizopus (பூஞ்சை).
மொட்டு விடுதல் (Budding) — மொட்டு வளர்ந்து புதிய அங்கி. உ.எ.: யீஸ்ட், ஹைட்ரா.
தாவர இனப்பெருக்கம் (Vegetative propagation) — வேர்/தண்டு/இலை மூலம். உ.எ.: உருளைக்கிழங்கு (tuber), ஸ்ட்ராபெர்ரி (runner).
பாலிலா: ஒரே பெற்றோர், மரபணு ஒரே மாதிரி (clones), விரைவானது.
பாலிய: இரு பெற்றோர், மரபணு மாறுபாடு, மெதுவானது ஆனால் தகவமைப்பிற்கு ஏற்றது.

பாலிலா இனப்பெருக்கத்தின் வகைகள்:

முறை	விளக்கம்	உதாரணம்
பைனரி பிளவு	ஒரு கலம் இரண்டு சம கலங்களாக பிரிதல்	அமீபா, பாக்டீரியா
ஸ்போர் உருவாக்கம்	சிறிய ஸ்போர்கள் உருவாகி காற்றில் பரவி முளைத்தல்	Rhizopus (பூஞ்சை), பேண்
மொட்டு விடுதல்	ஒரு மொட்டு வளர்ந்து புதிய அங்கியாகுதல்	யீஸ்ட், ஹைட்ரா
தாவர இனப்பெருக்கம்	வேர், தண்டு, இலை மூலம் புதிய தாவரம்	உருளைக்கிழங்கு, ஸ்ட்ராபெர்ரி

பாலிலா vs பாலிய இனப்பெருக்கம்:

அம்சம்	பாலிலா	பாலிய
பெற்றோர் எண்ணிக்கை	ஒன்று	இரண்டு
Gametes தேவையா?	இல்லை	ஆம்
மரபணு மாறுபாடு	இல்லை (clones)	உண்டு
வேகம்	விரைவு	மெதுவு
தகவமைப்பு	குறைவு	அதிகம்

6. வைரஸின் அமைப்பை விளக்கி, வைரஸ் ஏன் "கல அமைப்பற்றது" (acellular) என்று கூறப்படுகிறது என்பதையும், வைரஸ் உண்டாக்கும் மூன்று நோய்களையும் குறிப்பிடவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வைரஸ் அமைப்பு: DNA அல்லது RNA + புரத உறை (Capsid).
கலங்கள் இல்லாததால் "Acellular" — கல சவ்வு, கரு, மைட்டோகாண்ட்ரியா எதுவும் இல்லை.
சொந்த வளர்சிதை மாற்றமும் சுயமான இனப்பெருக்கமும் இல்லை.
Host cell-இல் மட்டுமே பெருகும் — host-ன் ribosomes, ATP பயன்படுத்தும்.
நோய்கள் (மூன்று கொடுக்கவும்): Influenza (காய்ச்சல்), COVID-19, Dengue, HIV/AIDS, Chickenpox, Polio, Measles — ஏதாவது மூன்று.

வைரஸின் அமைப்பு:
வைரஸ் மிகவும் எளிமையான கட்டமைப்பை கொண்டது:
• மரபணு பொருள்: DNA அல்லது RNA (இரண்டுமாக இல்லாது)
• புரத உறை (Capsid): மரபணு பொருளைப் பாதுகாக்கும் புரத ஓடு
• சில வைரஸ்களில் கூடுதலாக ஒரு கொழுப்பு உறை (envelope) உண்டு

Acellular என்றழைக்கப்படுவது ஏன்?
வைரஸுக்கு கல சவ்வு (cell membrane), கரு (nucleus), மைட்டோகாண்ட்ரியா, ரைபோசோம் எதுவும் இல்லை. கலங்களே இல்லாததால் "acellular" என்று கூறப்படுகிறது. சொந்த வளர்சிதை மாற்றம் இல்லாத காரணத்தால், வைரஸ் தாங்கி கலத்தில் (host cell) நுழைந்து, அதன் ரைபோசோம்களையும் சக்தியையும் பயன்படுத்தி மட்டுமே பெருகும்.

வைரஸ் நோய்களின் மூன்று உதாரணங்கள்:
1. COVID-19 — SARS-CoV-2 வைரஸால்; சுவாசக்கோளாறு
2. Dengue காய்ச்சல் — Dengue virus; கொசு மூலம் பரவும்
3. Influenza (காய்ச்சல்) — Influenza virus; காற்று மூலம் பரவும்

7. தன்னியக்க போசணை (Autotrophic) மற்றும் பிறனியக்க போசணை (Heterotrophic) இடையேயான வேறுபாட்டை விளக்கி, ஒளிச்சேர்க்கையின் சமன்பாட்டை எழுதவும். அட்சமி (Anabolism), அபச்சயம் (Catabolism), ஆழுவிளை (Metabolism) வரையறைக்கவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

தன்னியக்க போசணை: தாவரம் CO₂ + H₂O + ஒளி → குளூக்கோஸ் + O₂ (குளோரோபில் மூலம்).
பிறனியக்க போசணை: விலங்கு/பூஞ்சை மற்ற உயிரினங்களை உண்டு ஊட்டம் பெறும்.
ஒளிச்சேர்க்கை: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ (ஒளி + குளோரோபில் தேவை).
அட்சமி (Anabolism): சிறிய மூலக்கூறுகளில் இருந்து பெரிய மூலக்கூறுகள் உருவாக்கம் (சக்தி சேமிப்பு).
அபச்சயம் (Catabolism): பெரிய மூலக்கூறுகளை சிதைத்தல் (சக்தி வெளியீடு).
ஆழுவிளை (Metabolism): Anabolism + Catabolism = உயிரியில் நடக்கும் அனைத்து வேதி மாற்றங்களும்.

தன்னியக்க vs பிறனியக்க போசணை:

அம்சம்	தன்னியக்க (Autotrophic)	பிறனியக்க (Heterotrophic)
யாருக்கு?	தாவரங்கள், ஒளிச்சேர்க்கை பாக்டீரியா	விலங்குகள், பூஞ்சை, பெரும்பாலான பாக்டீரியா
உணவு தயாரிப்பு	தாமே தயாரிக்கும்	மற்றவற்றை உண்ணும்
Chloroplast	உண்டு	இல்லை

ஒளிச்சேர்க்கை சமன்பாடு:

       ஒளி + குளோரோபில்

6CO₂ + 6H₂O ────────────→ C₆H₁₂O₆ + 6O₂

வரையறைகள்:
• அட்சமி (Anabolism): சிறிய மூலக்கூறுகளில் இருந்து பெரிய மூலக்கூறுகள் உருவாக்கும் நிகழ்ச்சி (சக்தி உட்கொள்ளல்). உ.எ.: amino acids → protein.
• அபச்சயம் (Catabolism): பெரிய மூலக்கூறுகளை சிறிய மூலக்கூறுகளாக சிதைக்கும் நிகழ்ச்சி (சக்தி வெளியீடு). உ.எ.: glucose → CO₂ + H₂O (சுவாசம்).
• ஆழுவிளை (Metabolism): உயிரியில் நடக்கும் அனைத்து வேதி மாற்ற நிகழ்ச்சிகளின் மொத்தம் = Anabolism + Catabolism.

1. விளையுள் விசை (Resultant force) என்றால் என்ன என்று வரையறைக்கவும். ஒரு மோட்டார் வாகனத்தை ஒருவர் தள்ளினால் இயங்காது, மூவர் தள்ளினால் இயங்கியது என்று கூறப்படும் உதாரணத்தை விளக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

விளையுள் விசை = பல விசைகளுக்கு பதிலாக தாக்கும் தனி விசை.
ஒருவர் 150N — போதாது, வாகனம் அசைவதில்லை (inertia > பிரயோகிக்கப்பட்ட விசை).
மூவர் ஒரே திசையில் தள்ளும்போது மூன்று விசைகளும் கூட்டப்படுகின்றன.
விளையுள் விசை = F₁ + F₂ + F₃ (ஒரே திசையில்) — இது வாகனத்தை தாக்கி இயக்குகிறது.
பொருளை இயக்க போதுமான விளையுள் விசை தேவை.

விளையுள் விசை வரையறை:

ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட விசைகள் பிரயோகிக்கப்படும்போது அவ்விசைகள் எல்லாவற்றினதும் விளைவாக உண்டாகும் தனி விசை விளையுள் விசை (Resultant force) எனப்படும்.

மோட்டார் வாகன உதாரணம்:

ஒருவர் (150 N) வாகனத்தை தள்ளினார் → வாகனம் இயங்கவில்லை. ஏனென்றால் பிரயோகிக்கப்பட்ட விசை, வாகனத்தின் தடையை (inertia + friction) மீறவில்லை.

மூவர் ஒரே திசையில் தள்ளும்போது: விளையுள் = 150 + 200 + 180 = 530 N (உதாரணுக்கு). இந்த கூட்டு விளையுள் விசை வாகனின் தடையை மீறி அதை இயக்குகிறது.

முடிவு: பல விசைகள் ஒரே திசையில் செயல்படும்போது அவை கூட்டப்பட்டு பெரிய விளையுள் விசை உண்டாகும். இது பொருளை இயக்க உதவும்.

2. ஒரே நேர்கோட்டில் ஒரே திசையில் தாக்கும் இரு விசைகளின் விளையுளைக் கண்டுபிடிக்கும் முறையை விளக்கி, உதாரணம் கொடுக்கவும். ஒரு ஆய்வின் (செயற்பாடு 9.1) முடிவை விளக்கவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஒரே திசை, ஒரே நேர்கோடு: விளையுள் = F₁ + F₂.
செயற்பாடு 9.1: துரோல்லி + நியூற்றன் தராசுகள் B, C (இரண்டும் இழுக்கும்) + A (மறுபக்கம்).
B + C ஆகிய வாசிப்புகளின் கூட்டுத்தொகை = A வாசிப்பு.
இரண்டு விசைகள் ஒரே திசையில் ஒரே நேர்கோட்டில் தாக்கும்போது விளையுள் = அவ்விரு விசைகளின் கூட்டுத்தொகை.
உதாரணம்: 8 N + 6 N = 14 N.

ஒரே திசையில் இரு விசைகளின் விளையுள்:

கூட்டல் விதி: ஒரே திசையில் ஒரு நேர்கோட்டில் தாக்கும் இரு விசைகளின் விளையுள் = அவ்விரு விசைகளினதும் கூட்டுத்தொகை.

F_விளை = F₁ + F₂

செயற்பாடு 9.1 (ஆய்வு முடிவு):

ஒரு துரோல்லியுடன் இணைக்கப்பட்ட கயிறு ஒரு வளையத்தில் கட்டப்பட்டது.

நியூற்றன் தராசுகள் B, C — இரண்டும் ஒரே திசையில் இழுக்கின்றன.

நியூற்றன் தராசு A — மறுபக்கத்தில் இணைக்கப்பட்டது.

B-ன் வாசிப்பு + C-ன் வாசிப்பு = A-ன் வாசிப்பு என்று கண்டோம்.

முடிவு: இரு விசைகளும் ஒரே திசையில் ஒரே நேர்கோட்டில் தாக்கும்போது விளையுள் = F₁ + F₂.

உதாரணம்: இரு பிள்ளைகள் பெட்டியை ஒரே திசையில் இழுக்கின்றனர்: 8 N + 6 N = 14 N விளையுள்.

3. ஒரே நேர்கோட்டில் எதிர் திசைகளில் தாக்கும் இரு விசைகளின் விளையுளைக் கண்டுபிடிக்கும் முறையை விளக்கி, இரண்டு உதாரணங்களும் தாருங்கள். சமநிலை (Equilibrium) என்பதை விளக்கவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

எதிர் திசை: விளையுள் = F₁ − F₂ (F₁ > F₂); திசை = F₁-ன் திசையில்.
உதாரணம் 1: 5N வலது − 2N இடது = 3N வலது.
உதாரணம் 2: 15N இடது − 11N வலது = 4N இடது.
சமநிலை: இரண்டு எதிர் விசைகளும் சமம் எனில் விளையுள் = 0; பொருள் நிற்கும்.
கயிறிழுத்தல் உதாரணம்: அதிக விளையுள் வழங்கும் குழு வெல்லும்.

எதிர் திசையில் இரு விசைகளின் விளையுள்:

வித்தியாச விதி: ஒரே நேர்கோட்டில் எதிர் திசைகளில் தாக்கும் இரு விசைகளின் விளையுள் = அவ்விரு விசைகளினதும் வித்தியாசம். திசை = அதிக பருமனுடைய விசையின் திசையில்.

F_விளை = F₁ − F₂ (F₁ > F₂)

உதாரணம் 1: 5N வலது, 2N இடது (எதிர்):
விளையுள் = 5 − 2 = 3N வலது

உதாரணம் 2: 15N இடது, 11N வலது (எதிர்):
விளையுள் = 15 − 11 = 4N இடது

சமநிலை (Equilibrium): இரண்டு எதிர் திசை விசைகளும் சம அளவு இருந்தால் விளையுள் = 0. பொருள் இயக்கமற்று நிற்கும். ஆய்வு 9.2-ல் தராசு A=4N, B=4N சம விசை பிரயோகிக்கும்போது துரோல்லி நகரவில்லை — சமநிலை நிரூபிக்கப்பட்டது.

4. இரு சமாந்தர விசைகளின் விளையுளைக் கண்டுபிடிக்கும் முறையை விளக்கி, 8 N மற்றும் 16 N சமாந்தர விசைகளின் விளையுளை கணக்கிடவும். ஆய்வு 9.3 முடிவை விளக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சமாந்தர ஒரே திசை: விளையுள் = F₁ + F₂.
ஆய்வு 9.3: மரப் பட்டி + X, Y, Z துளைகள் + A, B, C தராசுகள்.
மரப் பட்டி ஓய்வில் இருக்கும்போது A + B-ன் கூட்டுத்தொகை = C.
ஏனென்றால் A, B ஆகிய இரு விசைகளினதும் விளையுளுக்கு விசை C சமம்.
8N + 16N = 24N.

சமாந்தர விசைகளின் விளையுள்:

சமாந்தரமாக ஒரே திசையில் தொழிற்படும் இரண்டு விசைகளின் விளையுளைக் காண்பதற்கு அவ்விரு விசைகளையும் கூட்ட வேண்டும்.

F_விளை = F₁ + F₂

ஆய்வு 9.3 (செயற்பாடு முடிவு):

மரப் பட்டியில் X, Y, Z துளைகள்; A, B, C நியூற்றன் தராசுகள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

A மற்றும் B ஆகியவை ஒரே திசையில் இரு வெவ்வேறு இடங்களில் இழுக்கின்றன.

C எதிர் திசையில் இழுக்கிறது.

மரப் பட்டி ஓய்வில் இருக்கும்போது: A + B = C (வாசிப்புகள் சமம்).

முடிவு: சமாந்தரமாக ஒரே திசையில் தொழிற்படும் இரண்டு விசைகளின் விளையுள் = அவ்விரு விசைகளின் கூட்டுத்தொகை.

கணக்கீடு: 8 N + 16 N = 24 N

5. பின்வரும் சூழல்களில் விளையுள் விசையை கணக்கிடவும்:
(அ) 10 N மற்றும் 6 N ஒரே திசையில்
(ஆ) 10 N மற்றும் 6 N எதிர் திசைகளில்
(இ) 6 N மற்றும் 4 N சமாந்தரமாக ஒரே திசையில்
(ஈ) 100 N மற்றும் 80 N ஒரே திசையில் (ஜோடி மாடுகள்) (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

(அ) ஒரே திசை: 10 + 6 = 16 N.
(ஆ) எதிர் திசை: 10 − 6 = 4 N (10N திசையில்).
(இ) சமாந்தர ஒரே திசை: 6 + 4 = 10 N.
(ஈ) ஒரே திசை (ஜோடி மாடுகள்): 100 + 80 = 180 N முன்னோக்கி.
விளையுள் விசையின் திசை — எதிர் திசையில் பெரிய விசையின் திசையில் இருக்கும்.

விளையுள் விசை கணக்கீடுகள்:

சூழல்	விசைகள்	முறை	விளையுள்	திசை
(அ)	10 N + 6 N ஒரே திசை	கூட்டல்	16 N	ஒரே திசையில்
(ஆ)	10 N ↔ 6 N எதிர்	வித்தியாசம்	4 N	10 N திசையில்
(இ)	6 N ∥ 4 N ஒரே திசை	கூட்டல்	10 N	ஒரே திசையில்
(ஈ)	100 N + 80 N ஒரே திசை	கூட்டல்	180 N	முன்னோக்கி

விளக்கம் (ஆ): எதிர் திசையில் 10N − 6N = 4N; 10N-ன் திசையில் விளையுள் தாக்கும். பொருள் 10N திசையில் இயங்கும்.

6. விளையுள் விசை என்ற கருத்தை நித்தியவாழ்வில் பயன்படுத்தும் மூன்று உதாரணங்களை விளக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

(1) மீன் வலை இழுத்தல் — பலர் ஒரே திசையில் இழுக்கும்போது விளையுள் அதிகமாகும்.
(2) Go-cart — முன்பக்கம் இழுத்தும் பின்பக்கம் தள்ளியும் ஒரே திசையில் விசை பிரயோகிப்பது.
(3) கயிறிழுத்தல் — அதிக விளையுள் விசை பிரயோகிக்கும் குழு வெல்லும்.
(4) கார் தள்ளுதல் — அதிக பேர் ஒரே திசையில் தள்ளும்போது கார் இயங்கும்.
எல்லா உதாரணங்களிலும்: ஒரே திசையில் விசை = அதிக விளையுள் = எளிய இயக்கம்.

விளையுள் விசையின் நித்தியவாழ்வு பயன்பாடுகள்:

1. மீன் வலை இழுத்தல் (Fish net pulling):
பலர் ஒரே திசையில் இழுக்கும்போது ஒவ்வொருவரின் விசையும் கூட்டப்படுகிறது. விளையுள் விசை அதிகமாகவதால் கனமான வலையை எளிதாக இழுக்க முடிகிறது.

2. Go-carts:
சிறுவர் வண்டியை முன்னிருந்து இழுத்தும் பின்னிருந்து தள்ளியும் விசை பிரயோகிக்கும்போது இரு விசைகளும் ஒரே திசையில் சேரும் → விளையுள் = கூட்டுத்தொகை → எளிதில் இயங்கும்.

3. கயிறிழுத்தல் போட்டி:
இரு குழுக்களும் எதிர் திசைகளில் இழுக்கின்றன. அதிக விளையுள் விசை பிரயோகிக்கும் குழு வெல்லும். விளையுள் = வித்தியாசம் (F₁ − F₂); அதிக விசை திசையில் கயிறு நகரும்.

முடிவு: ஒரே திசையில் விசைகளை பிரயோகிப்பது → அதிக விளையுள் → அதிக செயல்திறன். எதிர் திசையில் விசை பிரயோகித்தால் → விளையுள் குறையும் அல்லது பூச்சியமாகும்.

7. ஒரே நேர்கோட்டில் இரு விசைகளின் விளையுளை கண்டுபிடிக்கும் ஆய்வுக்கு (செயற்பாடு 9.2) தேவையான பொருட்களையும் முடிவையும் விளக்கவும். எதிர் திசைகளில் சம மற்றும் சமமற்ற விசைகளின் விளையுளை அட்டவணையில் ஒப்பிடவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

தேவையான பொருட்கள்: ஒரு துரோல்லி, இரு நியூற்றன் தராசுகள் (A, B), இரு ஒப்பமான கப்பிகள், தராசு படிகள்.
A (4N) = B (4N) எதிர் திசை → துரோல்லி நகரவில்லை (சமநிலை). விளையுள் = 0.
A (4N) ≠ B (6N) எதிர் திசை → துரோல்லி B திசையில் நகர்ந்தது. விளையுள் = 2N (B திசை).
A (6N) = B (6N) → துரோல்லி நகரவில்லை. விளையுள் = 0.
எதிர் திசையில் F₁ = F₂ → விளையுள் = 0 (சமநிலை). F₁ ≠ F₂ → விளையுள் = |F₁ − F₂|; பெரிய F திசையில்.

செயற்பாடு 9.2 — ஆய்வு விளக்கம்:

தேவையான பொருட்கள்: ஒரு துரோல்லி, இரு நியூற்றன் தராசுகள் (A, B என்னும்), இரு ஒப்பமான கப்பிகள், தராசு படிகள்.

ஆய்வு முறை: துரோல்லியில் இரு இழைகள் — ஒவ்வொன்றும் ஒரு ஒப்பமான கப்பி வழியாக கடந்து A, B நியூற்றன் தராசுகளில் இணைக்கப்படுகின்றன. தராசுகள் எதிர் திசைகளில் இழுக்கின்றன.

சந்தர்ப்பம்	A விசை	B விசை	துரோல்லி நிலை	விளையுள்
முதல்	4 N	4 N (எதிர்)	நகரவில்லை (சமநிலை)	0 N
இரண்டாம்	4 N	6 N (எதிர்)	B திசையில் நகர்ந்தது	2 N (B திசை)
மூன்றாம்	6 N	6 N (எதிர்)	நகரவில்லை (சமநிலை)	0 N

முடிவு: ஒரே நேர்கோட்டில் எதிர் திசைகளில் தாக்கும் இரு விசைகளின் விளையுள் = அவ்விரு விசைகளினதும் வித்தியாசம். விளையுள் விசையின் திசை = அதிக பருமனுடைய விசையின் திசை.

1. அயனிப்பிணைப்பு (ionic bond) எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதை NaCl உதாரணம் கொண்டு விளக்குக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

அயனிப்பிணைப்பின் வரையறை - உலோகம் அல்லுலோகம் இலத்திரன் பரிமாற்றம் (1)
Na (Z=11) Na+ + e- (இலத்திரன் இழப்பு, Ne அமைப்பு) (1)
Cl (Z=17) + e- Cl- (இலத்திரன் ஏற்பு, Ar அமைப்பு) (1)
எதிர் ஏற்றமுள்ள அயனிகள் Coulomb கவர்ச்சியால் இணைதல் (1)
NaCl படிக கட்டமைப்பு (3D lattice) (1)
முடிவு: அயனிக்கலவையின் பண்புகள் - கடின, அதிக உருகுநிலை, கரைசலில் மின்னோட்டம் (1)

அயனிப்பிணைப்பு என்பது உலோகம் ஒரு அல்லுலோகத்துடன் இலத்திரன்களை பரிமாற்றி, எதிர்-ஏற்றமுள்ள அயனிகளாக மாறி, Coulomb கவர்ச்சியால் இணையும் பிணைப்பு.

NaCl உதாரணம்:

Na (Z=11) வெளிக்கூட்டில் 1 இலத்திரன் உள்ளது. அதை Cl-உக்கு கொடுத்தால் Na+ உருவாகி Ne அமைப்பை அடைகிறது:
Na → Na+ + e-

Cl (Z=17) வெளிக்கூட்டில் 7 இலத்திரன்கள் — ஒன்றை ஏற்றால் Cl- ஆகி Ar அமைப்பு கிடைக்கும்:
Cl + e- → Cl-

Na+ மற்றும் Cl- எதிர் ஏற்றமுள்ளதால் ஒன்றை ஒன்று கவர்ந்து NaCl உருவாகும். பல Na+/Cl- அயனிகள் ஒழுங்காக 3D அமைப்பில் (lattice) அடுக்கப்படும்.

பண்புகள்: கடினம், அதிக உருகுநிலை (~801°C), நீரில் கரையும், கரைசலில்/உருகியதில் மின்னோட்டம் வழிநடத்தும், திடத்தில் வழிநடத்தாது.

2. கூட்டுப்பிணைப்பு (covalent bond) எவ்வாறு உருவாகிறது? H₂O மற்றும் O₂ உதாரணங்களுடன் விளக்குக. (5 புள்ளி)

3. அயனிக்கலவை vs கூட்டுக்கலவை - பண்புகளை ஒப்பிட்டு எழுதுக. (6 புள்ளி)

4. எண்மம் விதி (octet rule) என்ன? விழுமிய வாயுக்கள் ஏன் வினைபுரியாதவை? (5 புள்ளி)

5. Lewis dot structure என்றால் என்ன? CH4, NH3, H2O-க்கான Lewis அமைப்புகளை வரைக. (5 புள்ளி)

6. உலோகப் பிணைப்பு (metallic bond) என்ன? உலோகங்களின் முக்கிய இயற்பியல் பண்புகளை விளக்குக. (4 புள்ளி)

7. ஐதரசன் பிணைப்பு (hydrogen bond) என்ன? H2O-இன் அதிக கொதிநிலை இதனால் எவ்வாறு விளக்கப்படுகிறது? (4 புள்ளி)

1. விசையின் திருப்பல் விளைவை (Moment of a Force) வரையறுத்து, M = F × d என்னும் வாய்ப்பாட்டை விளக்கி, ஒரு கணக்கு எடுத்துக்காட்டுடன் விடை எழுதுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

திருப்பல் விளைவு என்பது ஒரு விசை சுழல் முனையை பொறுத்து பொருளை சுழற்றும் திறன் (1 மதிப்பெண்)
M = F × d என்னும் வாய்ப்பாட்டை குறிப்பிடுக (1 மதிப்பெண்)
F = விசை (N), d = செங்குத்து தூரம் (m), M = திருப்பல் விளைவு (N·m) விளக்குக (1 மதிப்பெண்)
அலகு: நியூட்டன்-மீட்டர் (N·m) (1 மதிப்பெண்)
கணக்கு: 20N விசை, 1.5m தூரம் → M = 20 × 1.5 = 30 N·m (1 மதிப்பெண்)
கடிகார திசை மற்றும் எதிர் கடிகார திசை திருப்பல்களை வேறுபடுத்துக (1 மதிப்பெண்)

ஒரு விசை ஒரு சுழல் முனையை (pivot) பொறுத்து பொருளை சுழற்றும் திறனை திருப்பல் விளைவு (Moment of a Force) என்கிறோம். இதன் கணித வடிவம்:

M = F × d

இங்கு M = திருப்பல் விளைவு (N·m), F = பயன்படுத்தப்படும் விசை (N), d = சுழல் முனையிலிருந்து விசையின் செயல் கோட்டுக்கான செங்குத்து தூரம் (m).

அலகு: நியூட்டன்-மீட்டர் (N·m).

கணக்கு: ஒரு சுழல் முனையிலிருந்து 1.5 மீட்டர் தூரத்தில் 20 N விசை செங்குத்தாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
M = 20 N × 1.5 m = 30 N·m.

திருப்பல் விளைவுகள் இரு திசைகளில் இருக்கலாம்: கடிகார திசை (clockwise) மற்றும் எதிர் கடிகார திசை (anticlockwise). இந்த இரண்டு திருப்பல்களின் திசைகளை கணக்கில் எடுத்தே சமநிலை ஆய்வு செய்யப்படும்.

2. திருப்பல் விளைவுகளின் கொள்கையை (Principle of Moments) கூறி, கீழ்க்கண்ட சீட்டாட்டத் தட்டு கணக்கை தீர்க்கவும்: F₁ = 30N, d₁ = 4m, d₂ = 6m. F₂ என்ன? (5 புள்ளி)

3. நெம்புகோல்களின் மூன்று வகைகளையும் விளக்கி, ஒவ்வொரு வகைக்கும் இரண்டு நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகள் தருக. (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வகை 1: சுழல் முனை நடுவில் (சுமை — சுழல் முனை — முயற்சி) (1 மதிப்பெண்)
வகை 1 எடுத்துக்காட்டுகள்: கத்திரி, சீட்டாட்டம் (1 மதிப்பெண்)
வகை 2: சுமை நடுவில் (சுழல் முனை — சுமை — முயற்சி) (1 மதிப்பெண்)
வகை 2 எடுத்துக்காட்டுகள்: தோட்டக்கார்ட், நட்டுடைப்பான் (1 மதிப்பெண்)
வகை 3: முயற்சி விசை நடுவில் (சுழல் முனை — முயற்சி — சுமை) (1 மதிப்பெண்)
வகை 3 எடுத்துக்காட்டுகள்: நுண்ணாடுகோல், மீன்தூண்டில் (1 மதிப்பெண்)
யாந்திர நன்மை (MA) ஒவ்வொரு வகைக்கும் விளக்கம் (1 மதிப்பெண்)

நெம்புகோல்கள் (levers) மூன்று வகைகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன:

வகை 1 நெம்புகோல் (Class 1): சுழல் முனை நடுவில் உள்ளது. அமைவு: சுமை — சுழல் முனை — முயற்சி விசை. எடுத்துக்காட்டுகள்: கத்திரி (scissors), சீட்டாட்டத் தட்டு (see-saw), கட்டைவெட்டி (crowbar). யாந்திர நன்மை 1-ஐ விட அதிகமாகவோ குறைவாகவோ இருக்கலாம்.

வகை 2 நெம்புகோல் (Class 2): சுமை நடுவில் உள்ளது. அமைவு: சுழல் முனை — சுமை — முயற்சி விசை. எடுத்துக்காட்டுகள்: தோட்டக்கார்ட் (wheelbarrow), நட்டு உடைப்பான் (nutcracker). யாந்திர நன்மை எப்போதும் > 1; சிறிய விசையால் பெரிய சுமை தூக்கலாம்.

வகை 3 நெம்புகோல் (Class 3): முயற்சி விசை நடுவில் உள்ளது. அமைவு: சுழல் முனை — முயற்சி — சுமை. எடுத்துக்காட்டுகள்: நுண்ணாடுகோல் (tweezers), மீன்தூண்டில் (fishing rod). யாந்திர நன்மை < 1; ஆனால் வேகம் அதிகம்.

4. நடுப்புள்ளி (Centre of Gravity) என்றால் என்ன என்று விளக்கி, நிலையான, நிலையற்ற, நடுநிலை சமநிலைகளை எடுத்துக்காட்டுகளுடன் வேறுபடுத்தி எழுதுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நடுப்புள்ளி: ஒரு பொருளின் மொத்த எடை செயல்படும் புள்ளி (1 மதிப்பெண்)
சீரான வடிவங்களில் நடுப்புள்ளி வடிவியல் மையத்தில் (1 மதிப்பெண்)
நிலையான சமநிலை: பொருள் அசல் நிலைக்கு திரும்பும்; CG தாழ்வாக இருக்கும் (1 மதிப்பெண்)
நிலையற்ற சமநிலை: பொருள் மேலும் விலகும்; CG உயர்வாக இருக்கும் (1 மதிப்பெண்)
நடுநிலை சமநிலை: பொருள் புதிய நிலையில் நிலைக்கும்; CG உயரம் மாறாது (1 மதிப்பெண்)
ஒவ்வொரு வகைக்கும் ஒரு எடுத்துக்காட்டு (1 மதிப்பெண்)

நடுப்புள்ளி (Centre of Gravity): ஒரு பொருளின் மொத்த எடை செயல்படுவதாக கருதப்படும் புள்ளி. சீரான வடிவங்களில் இது வடிவியல் மையத்தில் அமையும்.

நிலையான சமநிலை (Stable Equilibrium): பொருள் சிறிது இடம் மாற்றப்பட்டால் அசல் நிலைக்கு திரும்பும். இதில் நடுப்புள்ளி தாழ்வாகவும் அடித்தளம் பரந்தும் இருக்கும். எ.கா: பிரமிடு வடிவ பொருள்.

நிலையற்ற சமநிலை (Unstable Equilibrium): பொருள் சிறிது இடம் மாற்றப்பட்டால் மேலும் விலகும். நடுப்புள்ளி உயர்வாக இருக்கும். எ.கா: தலைகீழாக நிற்கும் பென்சில்.

நடுநிலை சமநிலை (Neutral Equilibrium): பொருள் இடம் மாற்றப்பட்டால் புதிய நிலையில் நிலையாக இருக்கும். நடுப்புள்ளியின் உயரம் மாறாது. எ.கா: தரையில் உருளும் உருண்டை.

5. யாந்திர நன்மையை (Mechanical Advantage) வரையறுத்து, கீழ்க்கண்ட இரு கணக்குகளை தீர்க்கவும்: (அ) சுமை = 150N, முயற்சி = 50N (ஆ) MA = 4, முயற்சி = 25N எனில் சுமை என்ன? (5 புள்ளி)

6. கீழ்க்கண்ட நடைமுறை கருவிகளை பொருத்தமான நெம்புகோல் வகையுடன் இணைத்து, அவற்றில் சுழல் முனை, சுமை, முயற்சி விசை எங்கு உள்ளன என்று விளக்குக: (அ) கத்திரி (ஆ) தோட்டக்கார்ட் (இ) நுண்ணாடுகோல். (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கத்திரி: வகை 1; சுழல் முனை நடுவில், சுமை ஒரு பக்கம், முயற்சி மறுபக்கம் (1 மதிப்பெண்)
தோட்டக்கார்ட்: வகை 2; சுழல் முனை (சக்கரம்) ஒரு முனையில், சுமை நடுவில், கையிடுகை முனையில் (1 மதிப்பெண்)
நுண்ணாடுகோல்: வகை 3; சுழல் முனை மேல் கட்டு, விரல்கள் நடுவில், பொருள் கீழ் முனையில் (1 மதிப்பெண்)
மூன்று வகைகளையும் ஒரு அட்டவணையில் ஒப்பிடுக (1 மதிப்பெண்)

(அ) கத்திரி (Scissors) — வகை 1 நெம்புகோல்:
சுழல் முனை: நடுவில் உள்ள திருகாணி
சுமை: கட்ட வேண்டிய பொருள் (கத்திரி முனையில்)
முயற்சி விசை: விரல்கள் பிடிக்கும் கை (மறு முனையில்)

(ஆ) தோட்டக்கார்ட் (Wheelbarrow) — வகை 2 நெம்புகோல்:
சுழல் முனை: முன் சக்கரம்
சுமை: தொட்டியில் உள்ள மண்
முயற்சி விசை: கையிடுகை (கட்டத்தின் முனை)

(இ) நுண்ணாடுகோல் (Tweezers) — வகை 3 நெம்புகோல்:
சுழல் முனை: மேல் கட்டு (இணைப்பு இடம்)
முயற்சி விசை: விரல்கள் நடுவில் அழுத்தும் இடம்
சுமை: பொருள் கீழ் முனையில்

7. கடிகார திசை மற்றும் எதிர் கடிகார திசை திருப்பல்களை வேறுபடுத்தி, சமநிலை நிலையை விளக்கி, ஒரு கணக்கை தீர்க்கவும்: F₁=45N, d₁=2m, F₂=30N எனில் சமன் திருப்பல் தூரம் d₂ என்ன? (5 புள்ளி)

1. சமநிலையின் (equilibrium) இரண்டு நிபந்தனைகளையும் கூறி, ஒவ்வொரு நிபந்தனைக்கும் ஒரு நடைமுறை எடுத்துக்காட்டு தருக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நிபந்தனை 1: ΣF = 0 — விசைகளின் கூட்டு விளைவு பூஜ்யம் (1 மதிப்பெண்)
நிபந்தனை 1 விளக்கம்: நேர்கோட்டு நகர்வு இல்லை (1 மதிப்பெண்)
நிபந்தனை 2: Στ = 0 — திருப்பல் விளைவுகளின் கூட்டு பூஜ்யம் (1 மதிப்பெண்)
நிபந்தனை 2 விளக்கம்: சுழற்சி இல்லை (1 மதிப்பெண்)
இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் நிறைவேற வேண்டும் என்று தெரிவிக்கவும் (1 மதிப்பெண்)
எடுத்துக்காட்டு: மேஜையில் வைத்த புத்தகம் (N = W, திருப்பல் = 0) (1 மதிப்பெண்)

சமநிலையில் இருக்க ஒரு பொருள் இரண்டு நிபந்தனைகளை ஒரே நேரத்தில் நிறைவேற்ற வேண்டும்:

நிபந்தனை 1: ΣF = 0
பொருளின் மீது செயல்படும் அனைத்து விசைகளின் கூட்டு விளைவும் பூஜ்யமாக இருக்க வேண்டும். இது நேர்கோட்டு நகர்வை (translation) தடுக்கிறது.
எடுத்துக்காட்டு: மேஜையில் வைத்த புத்தகம் — புவியீர்ப்பு விசை கீழ்நோக்கி, மேஜையின் இயல்பு அழுத்தம் மேல்நோக்கி; இவை சமன் ஆகும் → ΣF = 0.

நிபந்தனை 2: Στ = 0
எந்த சுழல் முனையை பொறுத்தும் திருப்பல் விளைவுகளின் கூட்டு பூஜ்யமாக இருக்க வேண்டும். இது சுழற்சியை (rotation) தடுக்கிறது.
எடுத்துக்காட்டு: சீரான தட்டு சுழல் முனையில் நிலையாக அமர்ந்திருக்கும்போது, கடிகார திசை திருப்பல்கள் = எதிர் கடிகார திசை திருப்பல்கள் → Στ = 0.

முதல் நிபந்தனை மட்டும் இருந்தால் பொருள் சுழலலாம்; இரண்டாம் நிபந்தனை மட்டும் இருந்தால் நேர்கோட்டில் நகரலாம். இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் நிறைவேறினால் மட்டுமே உண்மையான சமநிலை ஏற்படும்.

2. ஒரே கோட்டு விசைகள் (collinear forces) பற்றி விளக்கி, கீழ்க்கண்ட கணக்கை தீர்க்கவும்: 30N (வலது), 18N (இடது), x N (இடது) ஆகிய விசைகள் சமநிலையில் உள்ளன. x-ன் மதிப்பு என்ன? (5 புள்ளி)

3. சமநிலையின் மூன்று வகைகளையும் (நிலையான, நிலையற்ற, நடுநிலை) விளக்கி, ஒவ்வொன்றிலும் நடுப்புள்ளியின் பங்கை எடுத்துக்காட்டுகளுடன் விளக்கி எழுதுக. (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நிலையான சமநிலை: பொருள் திரும்பி வரும்; CG தாழ்வாக இருக்கும் (1 மதிப்பெண்)
நிலையான சமநிலை எடுத்துக்காட்டு: பிரமிடு (1 மதிப்பெண்)
நிலையற்ற சமநிலை: பொருள் மேலும் விலகும்; CG உயர்வாக இருக்கும் (1 மதிப்பெண்)
நிலையற்ற சமநிலை எடுத்துக்காட்டு: தலைகீழ் பென்சில் (1 மதிப்பெண்)
நடுநிலை சமநிலை: பொருள் புதிய நிலையில் நிலைக்கும்; CG உயரம் மாறாது (1 மதிப்பெண்)
நடுநிலை சமநிலை எடுத்துக்காட்டு: உருளும் பந்து (1 மதிப்பெண்)
அட்டவணையில் மூன்றையும் ஒப்பிட்டு எழுதுக (1 மதிப்பெண்)

சமநிலையில் இருக்கும் பொருளை இடம் மாற்றிய பிறகு என்ன ஆகும் என்பதை வைத்து மூன்று வகைகள் பிரிக்கப்படுகின்றன:

1. நிலையான சமநிலை (Stable Equilibrium):
பொருள் சிறிது இடம் மாற்றப்பட்டால் அசல் நிலைக்கு திரும்பும். CG தாழ்வாக இருக்கும்; அடித்தளம் பரந்திருக்கும். CG மேலே செல்லும்போது மீள் விசை (restoring force) அசல் நிலைக்கு திருப்பும்.
எடுத்துக்காட்டு: பிரமிடு, மரக்கட்டை, பந்தயக் கார்.

2. நிலையற்ற சமநிலை (Unstable Equilibrium):
பொருள் சிறிது இடம் மாற்றப்பட்டால் மேலும் விலகும்; அசல் நிலைக்கு திரும்பாது. CG உயர்வாக இருக்கும்; அடித்தளம் குறுகியிருக்கும். CG கீழே செல்ல முயலும்போது பொருள் விழும்.
எடுத்துக்காட்டு: தலைகீழாக நிற்கும் பென்சில், உயரமான குறுகிய பொம்மை.

3. நடுநிலை சமநிலை (Neutral Equilibrium):
பொருள் இடம் மாற்றப்பட்டால் புதிய நிலையில் நிலையாக இருக்கும். CG-யின் உயரம் எந்த நிலையிலும் மாறாது.
எடுத்துக்காட்டு: தரையில் உருளும் பந்து, உருளி (cylinder).

4. இணை விசைகள் (parallel forces) மற்றும் சுழற்சி இணை (couple) பற்றி விளக்கி, ஒரு கணக்கை தீர்க்கவும்: சுழற்சி இணை திருப்பல் விளைவு = 80 N·m; இரு விசைகளுக்கும் இடையிலான தூரம் = 4m எனில் ஒவ்வொரு விசையும் எவ்வளவு? (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

இணை விசைகள் வரையறை (1 மதிப்பெண்)
ஒரே திசையில் → கூட்டுத்தொகை; எதிர் திசையில் → வித்தியாசம் (1 மதிப்பெண்)
சுழற்சி இணை வரையறை: சம அளவிலான எதிர் திசை இணை விசைகள் (1 மதிப்பெண்)
சுழற்சி இணை: கூட்டு விளைவு = 0; தூய சுழற்சி மட்டும் (1 மதிப்பெண்)
சூத்திரம்: T = F × d → F = T ÷ d (1 மதிப்பெண்)
விடை: F = 80 ÷ 4 = 20N (1 மதிப்பெண்)

இணை விசைகள் (Parallel Forces): ஒரே திசையில் அல்லது எதிர் திசையில் ஆனால் வேவ்வேறு செயல் கோடுகளில் செயல்படும் விசைகள்.
ஒரே திசையில் → கூட்டு விளைவு = F₁ + F₂
எதிர் திசையில் → கூட்டு விளைவு = F₁ − F₂

சுழற்சி இணை (Couple): சம அளவிலான, எதிர் திசையிலான, இணையான இரு விசைகள். சுழற்சி இணையில்:
• கூட்டு விளைவு (net force) = 0 → நேர்கோட்டு நகர்வு இல்லை
• திருப்பல் விளைவு T = F × d → தூய சுழற்சி மட்டுமே
எடுத்துக்காட்டு: ஓட்டுனர் சக்கரம், கதவின் திருகாணி.

தீர்வு:
T = F × d
80 = F × 4
F = 20 N
இரண்டு விசைகளும் தலா 20N, எதிர் திசைகளில்.

5. நிலைத்தன்மையும் (stability) நடுப்புள்ளியும் (centre of gravity) எவ்வாறு தொடர்புடையவை என்று விளக்கி, ஒரு பொருள் மேல்நோக்கி கவிழாமல் இருக்க என்ன நிபந்தனை தேவை என்று கூறுக. (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நடுப்புள்ளி (CG) தாழ்வாக இருந்தால் → நிலையான சமநிலை (1 மதிப்பெண்)
CG உயர்வாக இருந்தால் → நிலையற்ற சமநிலை (1 மதிப்பெண்)
கவிழாமல் இருக்க: CG-யிலிருந்து செங்குத்து கோடு அடித்தளத்திற்குள் விழ வேண்டும் (1 மதிப்பெண்)
அடித்தளம் பரந்திருந்தால் → நிலைத்தன்மை அதிகம் (1 மதிப்பெண்)
நடைமுறை எடுத்துக்காட்டு: பந்தயக் கார், மனித நிலை (1 மதிப்பெண்)

நடுப்புள்ளி (CG) மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவை நேரடியாக தொடர்புடையவை:

CG தாழ்வாக இருந்தால்: நிலையான சமநிலை. பொருள் இடம் மாற்றப்பட்டாலும் திரும்பி வரும்.

CG உயர்வாக இருந்தால்: நிலையற்ற சமநிலை. சிறிது தள்ளினாலும் கவிழும்.

கவிழாமல் இருக்க நிபந்தனை:
நடுப்புள்ளியிலிருந்து கீழ்நோக்கிய செங்குத்து கோடு (vertical line through CG) பொருளின் அடித்தளத்திற்கு (support base) உள்ளே விழ வேண்டும்.
வெளியே விழுந்தால் → பொருள் கவிழும்.

நடைமுறை பயன்பாடுகள்:
• பந்தயக் கார்: தரைக்கு அருகாமையில் + அகலமான சக்கர இடைவெளி → CG தாழ்வாக, அடித்தளம் பரந்தது
• நிற்கும்போது: கால்களை விரிவாக வைத்தால் அடித்தளம் பரந்து CG-யிலிருந்து செங்குத்து கோடு உள்ளே விழும்

6. பரந்த அடித்தளம் ஒரு பொருளை ஏன் நிலையானதாக ஆக்குகிறது என்று விளக்கி, கட்டடங்கள் மற்றும் கப்பல்களில் இந்த கொள்கை எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்று குறிப்பிடுக. (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பரந்த அடித்தளம்: CG-யிலிருந்து செங்குத்து கோடு உள்ளே விழுவதற்கு அதிக வாய்ப்பு (1 மதிப்பெண்)
அடித்தளம் குறுகியதால் சிறிது சாய்ந்தாலும் கோடு வெளியே விழும் → கவிழும் (1 மதிப்பெண்)
கட்டடங்கள்: அகலமான அடித்தளம், ஆழமான நீர்ம மட்டம் (1 மதிப்பெண்)
கப்பல்கள்: அடியில் கனமான பொதி வைத்து CG தாழ்த்தல் (1 மதிப்பெண்)

பரந்த அடித்தளம் மற்றும் நிலைத்தன்மை:

ஒரு பொருள் சாயும்போது, நடுப்புள்ளியிலிருந்து (CG) கீழ்நோக்கிய செங்குத்து கோடு அடித்தளத்திற்கு உள்ளே விழுந்தால் பொருள் நிலைக்கும்; வெளியே விழுந்தால் கவிழும். பரந்த அடித்தளம் இருந்தால் கோடு வெளியே விழுவதற்கு அதிக சாய்வு தேவை → நிலைத்தன்மை அதிகம்.

கட்டடங்கள் (Buildings):
உயர்ந்த கட்டடங்களுக்கு அகலமான அடித்தளம் (wide foundation) கட்டாயம். CG உயர்வாக இருக்கும் எனவே அடித்தளம் பரந்திருக்க வேண்டும். ஆழமான நீர்மட்டம் (deep footings) மூலம் கட்டடம் நிலையானதாக இருக்கும்.

கப்பல்கள் (Ships):
கப்பலின் அடியில் கனமான பொதிகளை வைத்து CG-ஐ தாழ்த்துவர். இதனால் அலைகளில் ஊசலாடும்போதும் நடுப்புள்ளியிலிருந்து செங்குத்து கோடு அடித்தளத்திற்குள்ளேயே விழும் → கப்பல் கவிழாது.

7. ஒரு 6m நீள தட்டு (beam) A மற்றும் B ஆகிய இரு தாங்கிகளில் அமர்ந்துள்ளது. A முனையிலிருந்து 2m தூரத்தில் 90N சுமை கீழ்நோக்கி, 4m தூரத்தில் 60N சுமை கீழ்நோக்கி செயல்படுகிறது. A தாங்கி முனையில் உள்ளது; B முனையில் (6m). A மற்றும் B தாங்கிகளின் விசைகளை கண்டுபிடிக்கவும். (5 புள்ளி)

1. உயிரற்ற காரணிகள் (Abiotic Factors) மற்றும் உயிருள்ள காரணிகள் (Biotic Factors) வேறுபடுத்தி விவரிக்கவும். ஒவ்வொன்றிற்கும் மூன்று எடுத்துக்காட்டுகள் தருக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

உயிரற்ற காரணிகள் என்பது உயிரற்ற இயற்கை காரணிகள் (1 mark)
உயிரற்ற எடுத்துக்காட்டுகள்: சூரிய ஒளி, வெப்பநிலை, நீர் / மண் / காற்று (ஏதேனும் 3) (1 mark)
உயிருள்ள காரணிகள் என்பது உயிரினங்கள் சம்பந்தப்பட்ட காரணிகள் (1 mark)
உயிருள்ள எடுத்துக்காட்டுகள்: தாவரங்கள், விலங்குகள், நுண்ணுயிரிகள் (1 mark)
இரண்டும் சூழல்தொகுதியில் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன (1 mark)
வாழ்விடம் (Habitat) மற்றும் நிலை (Niche) வேறுபாடு சேர்த்தால் (1 bonus → 1 mark)

உயிர்க்கோளத்தில் காரணிகள் இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன.

உயிரற்ற காரணிகள் (Abiotic Factors): உயிரற்ற இயற்கை காரணிகளே இவை. எ.கா: (1) சூரிய ஒளி (Sunlight) — ஒளிச்சேர்க்கைக்கு தேவை. (2) வெப்பநிலை (Temperature) — உயிரின வளர்ச்சியை பாதிக்கிறது. (3) நீர் (Water) — அனைத்து உயிர் செயல்களுக்கும் அடிப்படை.

உயிருள்ள காரணிகள் (Biotic Factors): உயிரினங்கள் தொடர்பான காரணிகள். எ.கா: (1) தாவரங்கள் (Plants) — உணவு தயாரிக்கின்றன. (2) விலங்குகள் (Animals) — நுகர்வோராக செயல்படுகின்றன. (3) நுண்ணுயிரிகள் (Microorganisms) — சிதைப்பு மற்றும் நைட்ரஜன் சுழற்சியில் பங்கேற்கின்றன.

இரண்டு வகை காரணிகளும் சூழல்தொகுதியில் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொண்டு உயிர்களின் வாழ்வை நிர்ணயிக்கின்றன.

2. ஒரு உணவுச்சங்கிலி (Food Chain) உதாரணம் தந்து, 10% ஆற்றல் விதியை (10% Energy Rule) விளக்கவும். (5 புள்ளி)

3. கார்பன் சுழற்சியை (Carbon Cycle) விரிவாக விவரிக்கவும். (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஒளிச்சேர்க்கையில் தாவரங்கள் CO₂ கிரகிக்கின்றன (1 mark)
தாவரங்கள் CO₂-ஐ கார்போஹைட்ரேட்டாக மாற்றுகின்றன (1 mark)
விலங்குகள் தாவரங்களை உண்டு சுவாசத்தில் CO₂ வெளியிடுகின்றன (1 mark)
எரிதல் (Combustion) மூலம் CO₂ வெளியிடப்படுகிறது (1 mark)
சிதைப்போர்கள் இறந்த உயிரினங்களை சிதைத்து CO₂ வெளியிடுகின்றன (1 mark)
கார்பன் அனைத்து உயிரினங்களிலும் காணப்படுகிறது என்பது முக்கியத்துவம் (1 mark)
மனிதச் செயல்பாடுகள் (தொழிலகம், வாகனம்) CO₂ அதிகரிக்கின்றன — வெப்பமயமாதல் (1 mark)

கார்பன் சுழற்சி (Carbon Cycle) என்பது பூமியில் கார்பன் திரும்பத்திரும்ப பயன்படுத்தப்படும் முறைமையாகும்.

1. ஒளிச்சேர்க்கை (Photosynthesis): தாவரங்கள் சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்தி காற்றிலுள்ள CO₂-ஐ உறிஞ்சி குளுக்கோஸாக மாற்றுகின்றன. CO₂ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂.

2. சுவாசம் (Respiration): தாவரங்களும் விலங்குகளும் சுவாசத்தில் CO₂ வெளியிடுகின்றன. இது கார்பனை மீண்டும் காற்றுக்கு திருப்பி விடுகிறது.

3. எரிதல் (Combustion): மரம், நிலக்கரி, பெட்ரோல் எரிக்கும்போது CO₂ வெளியிடப்படுகிறது.

4. சிதைவு (Decomposition): சிதைப்போர்கள் (பாக்டீரியா, பூஞ்சை) இறந்த உயிரினங்களை சிதைத்து CO₂ வெளியிடுகின்றன.

இவ்வாறு கார்பன் சுழற்சி நிறைவடைகிறது. தொழில்மயமாதலால் CO₂ அதிகரித்து வெப்பமயமாதல் (Global Warming) ஏற்படுகிறது.

4. உணவு வலை (Food Web) மற்றும் உணவுச்சங்கிலி (Food Chain) வேறுபாடுகளை விளக்கவும். உணவு வலையின் முக்கியத்துவம் என்ன? (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

உணவுச்சங்கிலி = நேரியது, ஒரே திசை, குறிப்பிட்ட வரிசை (1 mark)
உணவு வலை = பல சங்கிலிகள் ஒன்றோடொன்று இணைந்தது (1 mark)
உணவு வலை இயற்கையில் உண்மையில் காணப்படுவது (1 mark)
உணவு வலை சூழல்தொகுதிக்கு நிலைத்தன்மை தருகிறது (1 mark)
ஒரு இனம் அழிந்தாலும் மற்ற வழிகளில் தொடரலாம் (1 mark)
உணவுச்சங்கிலி உதாரணம்: புல் → வெட்டுக்கிளி → தவளை (1 mark)

உணவுச்சங்கிலி (Food Chain): நேரியது, ஒரே திசையில் ஆற்றல் பாய்கிறது. உதாரணம்: புல் → வெட்டுக்கிளி → தவளை → பாம்பு → கழுகு.

உணவு வலை (Food Web): பல உணவுச்சங்கிலிகள் ஒன்றோடொன்று பின்னிப்பிணைந்த அமைப்பு. இயற்கையில் ஒரு உயிரினம் பல வகையான உணவுகளை உண்ணும் — எனவே ஒரு நேரிய சங்கிலியில் மட்டும் இருக்காது.

வேறுபாடுகள்: (1) சங்கிலி = எளிமையானது, வலை = சிக்கலானது. (2) சங்கிலி = இயற்கையில் அரிது, வலை = உண்மையானது. (3) சங்கிலியில் ஒரு இனம் அழிந்தால் முழு சங்கிலியும் சரியும்; வலையில் மாற்று வழிகள் உண்டு.

உணவு வலையின் முக்கியத்துவம்: சூழல்தொகுதிக்கு நிலைத்தன்மை (Stability) தருகிறது. ஒரு இனம் குறைந்தாலும் சூழல்தொகுதி சரியாது.

5. பல்லுயிர்த்தன்மைக்கான (Biodiversity) அச்சுறுத்தல்களை விவரிக்கவும். அதை எவ்வாறு பாதுகாக்கலாம்? (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

காடழிப்பு (Deforestation) — வாழிட அழிவு (1 mark)
மாசுபாடு (Pollution) — காற்று/நீர்/மண் மாசு (1 mark)
காலநிலை மாற்றம் (Climate Change) / வெப்பமயமாதல் (1 mark)
தேசியப் பூங்காக்கள் மற்றும் சரணாலயங்கள் (1 mark)
சிறைப் பெருக்கம் (Captive Breeding) அல்லது சட்ட பாதுகாப்பு (1 mark)

அச்சுறுத்தல்கள்:

(1) காடழிப்பு (Deforestation): மரங்களை வெட்டுவதால் வாழிடங்கள் அழிகின்றன. பல இனங்கள் வேறு இடம் இல்லாமல் அழிகின்றன.

(2) மாசுபாடு (Pollution): காற்று, நீர், மண் மாசு நேரடியாக உயிரினங்களை பாதிக்கிறது. எ.கா: நீர் மாசால் மீன்கள் அழிகின்றன.

(3) காலநிலை மாற்றம் (Climate Change): வெப்பமயமாதலால் வாழ்விட நிலைகள் மாறுகின்றன. சில இனங்கள் தழுவ முடியாமல் அழிகின்றன.

பாதுகாப்பு முறைகள்:

(1) தேசியப் பூங்காக்கள்: யால, கிரிந்தல், விலுபட்டு — வாழிடங்களை பாதுகாக்கின்றன.

(2) சிறைப் பெருக்கம் (Captive Breeding): அழியும் நிலை இனங்களை பாதுகாப்பான சூழலில் பெருக்குகிறோம்.

(3) சட்டப் பாதுகாப்பு: வனவிலங்கு வேட்டை தடை.

6. உற்பத்தியாளர்கள் (Producers), நுகர்வோர் (Consumers), சிதைப்போர் (Decomposers) ஆகியவற்றின் பங்குகளை விளக்கவும். (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

உற்பத்தியாளர்கள் — ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் உணவு தயாரிக்கின்றன, தாவரங்கள் எடுத்துக்காட்டு (1 mark)
நுகர்வோர் — உற்பத்தியாளர்கள் அல்லது மற்ற விலங்குகளை உண்கின்றன (1 mark)
சிதைப்போர் — இறந்த உயிரினங்களை சிதைத்து சத்துக்களை மண்ணில் சேர்க்கின்றன (1 mark)
மூன்றும் இணைந்து சூழல்தொகுதி முறையாக செயல்படுகிறது (1 mark)

உற்பத்தியாளர்கள் (Producers): தாவரங்களும் பாசிகளும் சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்தி ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் உணவு தயாரிக்கின்றன. இவை சூழல்தொகுதியின் அடிப்படை — இல்லாவிட்டால் வேறெந்த உயிரும் வாழ முடியாது.

நுகர்வோர் (Consumers): முதல்நிலை நுகர்வோர் (தாவர உண்ணிகள்) தாவரங்களை உண்கின்றன. இரண்டாம்நிலை நுகர்வோர் (இறைச்சி உண்ணிகள்) முதல்நிலை நுகர்வோரை உண்கின்றன.

சிதைப்போர் (Decomposers): பாக்டீரியாவும் பூஞ்சைகளும் இறந்த உயிரினங்களை சிதைத்து மண்ணில் சத்துப்பொருட்களை சேர்க்கின்றன. சத்துப்பொருள் சுழற்சி இவ்வாறு நிறைவடைகிறது.

7. நீர் சுழற்சியை (Water Cycle) படிகள் படியாக விவரிக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஆவியாதல் (Evaporation) — சூரிய வெப்பத்தால் நீர் நீராவியாகிறது (1 mark)
வியர்வை ஆவியாதல் (Transpiration) — தாவரங்கள் நீரை வெளியிடுகின்றன (1 mark)
ஆவி நீராதல் (Condensation) — மேகங்கள் உருவாகின்றன (1 mark)
மழை / பனி (Precipitation) — நிலத்தில் நீர் வீழ்கிறது (1 mark)
நிலத்தில் நீர் ஆறு/குளம்/நிலத்தடி நீராக மாறி மீண்டும் சுழற்சி (1 mark)

நீர் சுழற்சி (Water Cycle) பின்வரும் படிகளில் நடைபெறுகிறது:

1. ஆவியாதல் (Evaporation): சூரிய வெப்பத்தால் கடல், ஆறு, குளத்திலிருந்து நீர் நீராவியாகி காற்றில் கலக்கிறது.

2. வியர்வை ஆவியாதல் (Transpiration): தாவரங்கள் வேர் வழி உறிஞ்சிய நீரை இலை துளைகள் (Stomata) மூலம் நீராவியாக வெளியிடுகின்றன.

3. ஆவி நீராதல் (Condensation): நீராவி மேலே சென்று குளிர்ந்து நீர்த்துளிகளாகி மேகங்கள் உருவாகின்றன.

4. மழை / பனி (Precipitation): மேகங்களிலிருந்து மழையாகவோ பனியாகவோ நிலத்தில் நீர் வீழ்கிறது.

5. ஒழுக்கம் (Runoff): நிலத்தில் விழுந்த நீர் ஆறு, குளம் அல்லது நிலத்தடி நீராக மாறுகிறது. மீண்டும் ஆவியாதல் நடைபெறுகிறது.

1. பால்இல்லா இனப்பெருக்க முறைகளை (Asexual Reproduction Methods) ஐந்து வகைகளில் விளக்கவும். ஒவ்வொன்றிற்கும் எடுத்துக்காட்டு தருக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

இரண்டாகப் பிளத்தல் (Binary Fission) — பாக்டீரியா, அமீபா (1 mark)
மொட்டுவிடல் (Budding) — ஈஸ்ட், ஹைட்ரா (1 mark)
துண்டாதல் (Fragmentation) — தட்டை புழு, கடல் நட்சத்திரம் (1 mark)
வேர்த்தண்டு மூலம் (Vegetative Propagation) — உருளைக்கிழங்கு, வெங்காயம் (1 mark)
ஸ்போர் உருவாக்கம் (Spore Formation) — பூஞ்சை, பாசி, மாஸ் (1 mark)
ஒரே பெற்றோர்; சந்ததிகள் மரபணு நகல்கள் — நன்மை/தீமை கூறினால் (1 mark)

பால்இல்லா இனப்பெருக்கத்தில் ஒரே பெற்றோர் மட்டும் தேவை. சந்ததிகள் மரபணு நகல்கள் (Clones).

1. இரண்டாகப் பிளத்தல் (Binary Fission): உயிரினம் இரண்டு சம பகுதிகளாக பிரிகிறது. எ.கா: பாக்டீரியா, அமீபா. மிக வேகமான முறை.

2. மொட்டுவிடல் (Budding): தாய் உயிரினத்தில் ஒரு மொட்டு (Bud) உருவாகி, பெரிதாகி தனியாக வளர்கிறது. எ.கா: ஈஸ்ட் (Yeast), ஹைட்ரா (Hydra).

3. துண்டாதல் (Fragmentation): உயிரினம் துண்டுகளாக உடைந்தால் ஒவ்வொரு துண்டும் புதிய உயிரினமாக வளர்கிறது. எ.கா: தட்டை புழு (Flatworm), கடல் நட்சத்திரம் (Starfish).

4. வேர்த்தண்டு மூலம் இனப்பெருக்கம் (Vegetative Propagation): தாவரத்தின் வேர்/தண்டு/கிழங்கு பகுதிகளிலிருந்து புதிய தாவரம் உருவாகிறது. எ.கா: உருளைக்கிழங்கு கண்கள், வெங்காயக் கிழங்கு, ஸ்ட்ராபெரி ஓடு.

5. ஸ்போர் உருவாக்கம் (Spore Formation): சிறு ஸ்போர்கள் காற்றில் பரவி புதிய உயிரினமாக வளர்கின்றன. எ.கா: பூஞ்சை (Fungi), பாசி (Fern), மாஸ் (Moss).

2. மலரின் முக்கிய பாகங்களை பட்டியலிட்டு அவற்றின் செயல்பாடுகளை விளக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Stamen (மகரந்தகேசரம்) = Anther + Filament — ஆண் உறுப்பு, மகரந்தம் தயாரிக்கிறது (1 mark)
Pistil (சூலிலை) = Stigma + Style + Ovary — பெண் உறுப்பு (1 mark)
Stigma — மகரந்தம் தங்கும் இடம் (1 mark)
Ovary — விதை (Seed) மற்றும் கனி (Fruit) உருவாகும் இடம் (1 mark)
Petals (இதழ்கள்) — பூச்சிகளை கவர்கின்றன (1 mark)

மலர் தாவரத்தின் இனப்பெருக்க உறுப்பு. அதன் முக்கிய பாகங்கள்:

ஆண் உறுப்பு — மகரந்தகேசரம் (Stamen):

• மகரந்தப் பை (Anther): மகரந்தத்தூள் (Pollen) உற்பத்தியாகும் இடம். ஆண் கேமீட்கள் இங்கு உருவாகின்றன.

• மகரந்த இழை (Filament): Anther-ஐ தாங்கும் தண்டு.

பெண் உறுப்பு — சூலிலை (Pistil/Carpel):

• சூல்முடி (Stigma): மகரந்தம் வந்து ஒட்டி தங்கும் ஒட்டும் பரப்பு.

• சூல்தண்டு (Style): Stigma-வை Ovary-யுடன் இணைக்கும் தண்டு. மகரந்தக் குழாய் இவ்வழியே வளர்கிறது.

• சூலகம் (Ovary): சூல்கள் (Ovules) தங்கும் இடம். கருக்கட்டலுக்கு பிறகு கனியாகிறது.

இதழ்கள் (Petals): வண்ணமயமாகவும் மணமாகவும் இருந்து பூச்சிகளை கவர்கின்றன.

3. தாவரங்களில் மகரந்த சேர்க்கை (Pollination) வகைகளை விளக்கவும். கருக்கட்டல் (Fertilization) செயல்முறையை விரிவாக விவரிக்கவும். (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சுய மகரந்த சேர்க்கை (Self-Pollination) — வரையறை மற்றும் எடுத்துக்காட்டு (1 mark)
குறுக்கு மகரந்த சேர்க்கை (Cross-Pollination) — வரையறை மற்றும் நன்மை (1 mark)
மகரந்த சேர்க்கை வழிமுறைகள்: காற்று, பூச்சி, நீர், பறவை (1 mark)
மகரந்தம் Stigma-வில் தங்குகிறது (1 mark)
மகரந்தக் குழாய் (Pollen tube) Style வழியாக Ovary நோக்கி வளர்கிறது (1 mark)
ஆண் கேமீட் + பெண் கேமீட் = Zygote (கருவுற்ற முட்டை) (1 mark)
Zygote → விதை; Ovary → கனி (1 mark)

மகரந்த சேர்க்கை (Pollination): Anther (மகரந்தப் பை)-இலிருந்து மகரந்தத்தூள் Stigma (சூல்முடி)-வுக்கு செல்வது.

1. சுய மகரந்த சேர்க்கை (Self-Pollination): ஒரே தாவரத்தில் அல்லது ஒரே மலரில் Anther → Stigma. எ.கா: நெல், கோதுமை. மரபணு வேறுபாடு குறைவு.

2. குறுக்கு மகரந்த சேர்க்கை (Cross-Pollination): வேறொரு தாவரத்தின் Stigma-வில் மகரந்தம் விழுவது. அதிக மரபணு வேறுபாடு கிட்டும். எ.கா: ஆப்பிள், மா.

மகரந்த சேர்க்கை வழிமுறைகள்: காற்று (நெல்), பூச்சி (மல்லிகை), நீர் (நீர்த் தாவரங்கள்), பறவை (சில மலர்கள்).

கருக்கட்டல் (Fertilization) செயல்முறை:

படி 1: மகரந்தம் Stigma-வில் தங்குகிறது — ஒட்டும் பரப்பில் நிறுகிறது.

படி 2: மகரந்தக் குழாய் (Pollen tube) Stigma-விலிருந்து Style வழியாக Ovary நோக்கி வளர்கிறது.

படி 3: ஆண் கேமீட் (Male gamete) குழாய் வழியாக Ovule-ல் உள்ள பெண் கேமீட்டுடன் இணைகிறது.

படி 4: கருவுற்ற முட்டை (Zygote) உருவாகிறது. Zygote → விதை (Seed); Ovary → கனி (Fruit).

4. வெளி கருக்கட்டல் (External Fertilization) மற்றும் உள் கருக்கட்டல் (Internal Fertilization) வேறுபடுத்தி எடுத்துக்காட்டுகளுடன் விளக்கவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வெளி கருக்கட்டல் — தாயின் வெளியே, நீரில் (1 mark)
வெளி கருக்கட்டல் எடுத்துக்காட்டு — மீன், தவளை (1 mark)
உள் கருக்கட்டல் — தாயின் உடலுக்குள்ளே (1 mark)
உள் கருக்கட்டல் எடுத்துக்காட்டு — பாலூட்டி, பறவை, ஊர்வன (1 mark)
வெளி கருக்கட்டல் தீமை — முட்டைகள் அபாயத்தில்; அதிக முட்டைகள் (1 mark)
உள் கருக்கட்டல் நன்மை — கரு பாதுகாப்பு; குறைந்த குட்டிகள் (1 mark)

வெளி கருக்கட்டல் (External Fertilization):

கேமீட்கள் தாயின் வெளியே, பொதுவாக நீரில் சந்திக்கின்றன. பெண் மீன் நீரில் முட்டைகள் இடுகிறது; ஆண் மீன் அதே இடத்தில் விந்தணு விடுகிறது — நீரிலேயே கருக்கட்டல் நடக்கிறது. எ.கா: மீன் (Fish), தவளை (Frog).

தீமை: முட்டைகள் நேரடியாக நீரில் — சிகாரி, அலை, வெப்பம் ஆகியவற்றால் பெரும்பாலும் அழியும். எனவே அதிக எண்ணிக்கையில் முட்டைகள் இடப்படுகின்றன.

உள் கருக்கட்டல் (Internal Fertilization):

கருக்கட்டல் தாயின் உடலுக்குள்ளே நடைபெறுகிறது. விந்தணு தாய் உடலுக்குள் முட்டையுடன் சந்திக்கிறது. எ.கா: பாலூட்டிகள் (Mammals) — மனிதன், நாய்; பறவைகள் (Birds) — கோழி; ஊர்வன (Reptiles) — பாம்பு.

நன்மை: கரு தாயின் உடலால் பாதுகாக்கப்படுகிறது. எனவே குறைந்த முட்டைகள்/குட்டிகள் போதும்.

வகை	நடக்கும் இடம்	எடுத்துக்காட்டு	முட்டை எண்ணிக்கை
வெளி	தாய் உடல் வெளியே	மீன், தவளை	அதிகம்
உள்	தாய் உடலுக்குள்	மனிதன், பறவை	குறைவு

5. விதைப்பரவல் (Seed Dispersal) முறைகளை எடுத்துக்காட்டுகளுடன் விளக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

காற்று மூலம் — இலகு விதைகள்; எடுத்துக்காட்டு (1 mark)
நீர் மூலம் — மிதக்கும் விதைகள்; தேங்காய் (1 mark)
விலங்கு மூலம் — கனி உண்டு கழிவில் வெளியிடுவது (1 mark)
வெடித்தல் மூலம் — நீரக் கனிகள்; எருக்கு (1 mark)
பரவல் ஏன் தேவை — தாய்த் தாவரத்துடன் போட்டி தவிர்க்க (1 mark)

விதைகள் தாய்த் தாவரத்திலிருந்து தூரமாக பரவுவதன் மூலம் வளரிட போட்டியை தவிர்க்கின்றன. நான்கு முறைகள்:

1. காற்று மூலம் (Wind Dispersal): இலகுவான, சிறகு அல்லது பட்டு போன்ற அமைப்புடைய விதைகள். எ.கா: மாவிலங்கு (Dandelion — பட்டு நூல்கள்), மேப்பிள் (சிறகு).

2. நீர் மூலம் (Water Dispersal): மிதக்கும் தன்மை கொண்ட விதைகள். எ.கா: தேங்காய் (Coconut) — நீர் அரிப்பில்லாத கடினமான ஓடு, காற்று அடைக்கும் நார் — கடலில் மிதந்து பரவும்.

3. விலங்கு மூலம் (Animal Dispersal): (அ) விலங்கு கனி உண்டு விதையை கழிவில் வெளியிடும். எ.கா: மா, வாழை. (ஆ) முட்கள் மூலம் விலங்கின் உடலில் ஒட்டும். எ.கா: சாதாவேல், Burdock.

4. வெடித்தல் மூலம் (Explosive Dispersal): நீரக் கனிகள் (Pods) பழுத்ததும் வெடித்து விதைகளை தூரத்தில் துப்பும். எ.கா: எருக்கு, அக்கினி சாரணை.

6. முளைப்புக்கு (Germination) தேவையான நிபந்தனைகளை சோதனை வடிவமைப்புடன் (Experiment Design) விளக்கவும். (4 புள்ளி)

7. பால் இனப்பெருக்கம் (Sexual Reproduction) மற்றும் பால்இல்லா இனப்பெருக்கம் (Asexual Reproduction) ஒப்பிடுக. நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளை விவரிக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பால்இல்லா: ஒரே பெற்றோர்; சந்ததி = மரபணு நகல் (1 mark)
பால்: இரண்டு பெற்றோர்; மரபணு வேறுபாடு (1 mark)
பால்இல்லா நன்மை: வேகம், ஒரே பெற்றோர் போதும் (1 mark)
பால்இல்லா தீமை: மரபணு வேறுபாடு இல்லாமை (1 mark)
பால் நன்மை: மரபணு வேறுபாடு → சூழல் தழுவல் (1 mark)

ஒப்பீட்டு அட்டவணை:

அம்சம்	பால்இல்லா (Asexual)	பால் (Sexual)
பெற்றோர் எண்ணிக்கை	ஒன்று	இரண்டு
மரபணு	நகல்கள் (Clones)	வேறுபாடு உண்டு
வேகம்	வேகமானது	மெதுவானது
தழுவல்	கடினம்	எளிது

பால்இல்லா நன்மைகள்: (1) மிக வேகமாக நடைபெறுகிறது. (2) ஒரே பெற்றோர் போதும். (3) சாதகமான சூழலில் விரைவாக எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும்.

பால்இல்லா தீமை: மரபணு வேறுபாடு இல்லாததால் சூழல் மாறும்போது (நோய், வறட்சி) முழு இனமும் அழியும் வாய்ப்பு உண்டு.

பால் நன்மை: மரபணு வேறுபாடு (Genetic Variation) — சூழல் மாறும்போது சில சந்ததிகள் தழுவிக்கொள்ளும். பரிணாமத்துக்கு (Evolution) அடிப்படை.

1. அழுத்தம் (Pressure) என்றால் என்ன என வரையறை தருக. P = F/A சூத்திரத்தை விளக்கி, மூன்று வாழ்க்கை உதாரணங்களுடன் பரப்பளவும் அழுத்தமும் எவ்வாறு தொடர்புடையவை என்று எழுதுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

அழுத்தம் (P) = ஒரு பரப்பில் குத்துசமாக செயல்படும் விசை (F) ÷ பரப்பளவு (A)
P = F/A; அலகு: Pa (Pascal) = N/m²
பரப்பளவு அதிகம் → அழுத்தம் குறைவு; பரப்பளவு குறைவு → அழுத்தம் அதிகம்
உதாரணம் 1: கூர்மையான கத்தி — சிறிய பரப்பு → அதிக அழுத்தம் → எளிதாக வெட்டுகிறது
உதாரணம் 2: ஒட்டக வடிவிலான காலடி — பரந்த பரப்பு → குறைந்த அழுத்தம் → மணலில் மூழ்காது
உதாரணம் 3: உறைபனி காலணி — பரந்த பரப்பு → குறைந்த அழுத்தம் → பனியில் மூழ்காது

அழுத்தம் (Pressure) வரையறை: ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பளவில் குத்துசமாக (perpendicularly) செயல்படும் விசையே அழுத்தம் எனப்படும்.

சூத்திரம்: P = F / A

P = அழுத்தம் (Pa), F = விசை (N), A = பரப்பளவு (m²)

அலகு: Pa (Pascal) = N/m². ஒரு நியூட்டன் விசை ஒரு சதுர மீட்டர் பரப்பில் செயல்படும்போது 1 Pa அழுத்தம்.

மூன்று உதாரணங்கள்:

உதாரணம்	பரப்பளவு	அழுத்தம்	விளைவு
கூர்மையான கத்தி	மிகவும் குறைவு	மிக அதிகம்	எளிதாக வெட்டுகிறது
ஒட்டக வடிவிலான காலடி	அதிகம் (பரந்தது)	குறைவு	மணலில் மூழ்காது
உறைபனி காலணி (Snowshoe)	மிகவும் அதிகம்	மிகவும் குறைவு	பனியில் மூழ்காது

2. திரவ அழுத்தம் (Liquid Pressure) என்ன? P = hρg சூத்திரத்தை விளக்கி, 4 m ஆழத்தில் நீர் அழுத்தத்தை கணக்கிடுக. திரவ அழுத்தம் பாத்திரத்தின் வடிவத்தை சார்ந்ததில்லை என்று விளக்குக. (5 புள்ளி)

3. அர்க்கிமீடிஸ் கோட்பாட்டை விளக்குக. கப்பல் கட்டுவதில் இந்த கோட்பாடு எவ்வாறு பயன்படுகிறது என்று விவரிக்க. நீரில் மிதக்கும் மற்றும் மூழ்கும் நிபந்தனைகளை அட்டவணையில் எழுதுக. (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

அர்க்கிமீடிஸ் கோட்பாடு: திரவத்தில் அமிழ்ந்த பொருளுக்கு மிதவை விசை = இடப்பெயர்ந்த திரவ எடை
மிதவை விசை U = ρ_திரவம் × V_அமிழ்ந்தது × g
மிதக்கும் நிபந்தனை: பொருள் அடர்த்தி < திரவ அடர்த்தி (U ≥ எடை)
மூழ்கும் நிபந்தனை: பொருள் அடர்த்தி > திரவ அடர்த்தி (எடை > U)
இரும்புக் கப்பல்: இரும்பு அடர்த்தி 7874 kg/m³ > நீர் 1000 kg/m³
Hollow (உள் காற்று) → சராசரி அடர்த்தி < 1000 kg/m³ → மிதக்கிறது
U = 1000 × 0.5 × 10 = 5000 N (கட்டி V=0.5 m³)

அர்க்கிமீடிஸ் கோட்பாடு (Archimedes' Principle):

திரவத்தில் முழுவதும் அல்லது பகுதியளவு அமிழ்த்தப்பட்ட பொருளுக்கு, அந்தப் பொருள் இடப்பெயர்த்த திரவத்தின் எடைக்கு சமான மிதவை விசை (Upthrust) மேல்நோக்கி செயல்படுகிறது.

மிதவை விசை: U = ρ × V × g

நிலை	நிபந்தனை	விளைவு	உதாரணம்
மிதத்தல்	பொருள் ρ < திரவ ρ (அல்லது U ≥ எடை)	மிதக்கிறது	மரம், காயம்
நடு நின்றல்	U = எடை (முழு அமிழ்வு)	நடுவில் தங்குகிறது	நீர்மூழ்கி
மூழ்கல்	பொருள் ρ > திரவ ρ	கீழே மூழ்குகிறது	ஆணி, கல்

இரும்புக் கப்பல் மிதப்பது ஏன்?

இரும்பின் அடர்த்தி ≈ 7874 kg/m³ — நீரைவிட அதிகம். ஆனால் கப்பல் உள்ளே காற்றுடன் (hollow) கட்டப்படுகிறது. கப்பலின் மொத்த கன அளவில் இரும்பு + காற்று சேர்ந்த சராசரி அடர்த்தி நீரைவிட குறைவாக இருக்கிறது → கப்பல் நீரில் மிதக்கிறது.

கணக்கு: V = 0.5 m³ கட்டி நீரில் முழு அமிழ்வு → U = 1000 × 0.5 × 10 = 5000 N

4. பாஸ்கல் கொள்கையை விளக்குக. நீரழுத்த அச்சின் (Hydraulic press) செயல்முறையை F₁/A₁ = F₂/A₂ சூத்திரத்துடன் விவரிக்க. A₁ = 0.02 m², F₁ = 200 N, A₂ = 0.2 m² எனில் F₂ கணக்கிடுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பாஸ்கல் கொள்கை: மூடிய திரவத்தில் அழுத்தம் அனைத்து திசைகளிலும் சமவாறு கடத்தப்படுகிறது
F₁/A₁ = F₂/A₂ (அழுத்தம் சமம்)
F₂ = F₁ × A₂/A₁ = 200 × (0.2/0.02) = 200 × 10 = 2000 N
சிறிய பிஸ்டன் சிறிய விசை → பெரிய பிஸ்டன் அதிக விசை
பயன்பாடுகள்: நீரழுத்த தடை (Hydraulic brakes), கார் தூக்கி (Car lift)
சக்தி சேமிப்பு: சிறிய விசை × அதிக தூரம் = பெரிய விசை × குறைந்த தூரம்

பாஸ்கல் கொள்கை: மூடிய திரவத்திற்கு வெளிப்பிறவில் செலுத்தப்படும் அழுத்தம் திரவத்தின் அனைத்து புள்ளிகளிலும் மாற்றமின்றி சமவாறு கடத்தப்படுகிறது.

நீரழுத்த அச்சு (Hydraulic Press):

சிறிய பிஸ்டன் (A₁) → அழுத்தம் P = F₁/A₁

இந்த அழுத்தம் பெரிய பிஸ்டனுக்கும் (A₂) கடத்தப்படுகிறது.

எனவே: F₁/A₁ = F₂/A₂

கணக்கு:

A₁ = 0.02 m², F₁ = 200 N, A₂ = 0.2 m²

F₂ = F₁ × (A₂/A₁) = 200 × (0.2/0.02) = 200 × 10 = 2000 N

200 N → 2000 N — பத்து மடங்கு விசை அதிகரித்தது!

பயன்பாடுகள்: நீரழுத்த தடை (Hydraulic brakes), கார் தூக்கி (Car lift), நீரழுத்த ஜாக் (Hydraulic jack), தகட்டு வடிவமைப்பு அச்சுகள்.

5. வளிமண்டல அழுத்தம் (Atmospheric Pressure) என்றால் என்ன? டோரிசெல்லி சோதனையை விவரிக்க. உயரத்துடன் வளிமண்டல அழுத்தம் மாறுவதை விளக்குக. (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வளிமண்டல அழுத்தம் = பூமியை சுற்றும் காற்றுப் படையின் எடையால் ஏற்படும் அழுத்தம்
கடல் மட்டத்தில் = 101,325 Pa = 1 atm = 760 mmHg
டோரிசெல்லி: பாதரச குழல் தலைகீழாக → 760 mm பாதரசம் தாங்கப்படுகிறது
இந்த 760 mm பாதரச நெடுவரிசை = வளிமண்டல அழுத்தம்
உயரம் அதிகம் → மேலே காற்று குறைவு → வளிமண்டல அழுத்தம் குறைகிறது

வளிமண்டல அழுத்தம்: பூமியை சுற்றிய காற்றுப் படை (வளிமண்டலம்) அதன் எடையால் பூமியின் மேற்பரப்பில் ஏற்படுத்தும் அழுத்தமே வளிமண்டல அழுத்தம் ஆகும்.

மதிப்பு: 1 atm = 101,325 Pa ≈ 101.3 kPa = 760 mmHg (கடல் மட்டத்தில்)

டோரிசெல்லி சோதனை (Torricelli's Experiment):

1. ஒரு நீண்ட கண்ணாடிக் குழலை (∼ 1 m) பாதரசத்தில் நிரப்பு.

2. குழலை தலைகீழாக திரும்பி பாதரச தொட்டியில் வை.

3. குழலில் பாதரசம் 760 mm உயரத்தில் நிற்கிறது.

4. காரணம்: வளிமண்டல அழுத்தம் தொட்டியில் உள்ள பாதரசத்தை தட்டி குழலில் தாங்குகிறது.

உயரத்துடன் மாற்றம்:

உயரம் அதிகரிக்கும்போது மேலே உள்ள காற்றின் அளவு குறைகிறது → வளிமண்டல அழுத்தம் குறைகிறது. மலை உச்சியில் (எவரெஸ்ட்) வளிமண்டல அழுத்தம் கடல் மட்டத்தின் 1/3 மட்டுமே!

6. ஒரு பொருள் திரவத்தில் மிதக்கும், நடுவில் தங்கும், மூழ்கும் நிபந்தனைகளை அடர்த்தியுடன் ஒப்பிட்டு அட்டவணையில் எழுதுக. காரணங்களையும் சேர்க்கவும். (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மிதக்கும்: பொருள் ρ < திரவ ρ → மிதவை விசை > எடை → மிதக்கிறது
நடுவில் தங்கும்: பொருள் ρ = திரவ ρ → மிதவை விசை = எடை
மூழ்கும்: பொருள் ρ > திரவ ρ → எடை > மிதவை விசை → மூழ்குகிறது
இரும்புக் கப்பல் Hollow → சராசரி ρ < நீர் ρ → மிதக்கிறது

நிலை	அடர்த்தி ஒப்பீடு	விசை ஒப்பீடு	விளைவு	உதாரணம்
மிதத்தல்	ρ_பொருள் < ρ_திரவம்	Upthrust > Weight	மிதக்கிறது	மரம், கப்பல்
நடு நிலை	ρ_பொருள் = ρ_திரவம்	Upthrust = Weight	நடுவில் தங்குகிறது	நீர்மூழ்கி
மூழ்கல்	ρ_பொருள் > ρ_திரவம்	Weight > Upthrust	மூழ்குகிறது	ஆணி, கல்

இரும்புக் கப்பல்: இரும்பு ρ = 7874 kg/m³ > நீர் 1000 kg/m³. ஆனால் கப்பல் hollow → சராசரி ρ (இரும்பு + காற்று) ≈ 700–900 kg/m³ < 1000 → மிதக்கிறது.

7. வாழ்க்கையில் அழுத்தக் கோட்பாட்டின் ஐந்து பயன்பாடுகளை விளக்குக. ஒவ்வொன்றும் P = F/A, P = hρg, வளிமண்டல அழுத்தம், பாஸ்கல் கொள்கை, அர்க்கிமீடிஸ் கொள்கை ஆகியவற்றில் எந்தக் கோட்பாட்டை பயன்படுத்துகிறது என்று சேர்க்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கூர்மையான கத்தி → P = F/A (சிறிய A → அதிக P)
அணை வடிவமைப்பு → P = hρg (கீழே h அதிகம் → P அதிகம் → தடிமன் சுவர்)
குடிக்கும் குழல் (Straw) → வளிமண்டல அழுத்தம் (குறைந்த உள் அழுத்தம் → வெளி அழுத்தம் திரவ தள்ளுகிறது)
கார் நீரழுத்த தடை → பாஸ்கல் கொள்கை (அழுத்தம் சமவாறு கடத்தல்)
கப்பல் கட்டுமானம் → அர்க்கிமீடிஸ் கொள்கை (hollow → குறைந்த சராசரி அடர்த்தி → மிதத்தல்)

பயன்பாடு	கொள்கை	விளக்கம்
கூர்மையான கத்தி	P = F/A	சிறிய A → அதிக P → எளிதாக வெட்டுகிறது
அணை (Dam)	P = hρg	கீழே h அதிகம் → P அதிகம் → தடிமன் சுவர் தேவை
குடிக்கும் குழல் (Straw)	வளிமண்டல அழுத்தம்	உறிஞ்சும்போது உள் P குறைகிறது → வெளி வளிமண்டல P திரவத்தை மேலே தள்ளுகிறது
கார் நீரழுத்த தடை	பாஸ்கல் கொள்கை	தடை அழுத்தம் அனைத்து சக்கரங்களுக்கும் சம அழுத்தம்
கப்பல் கட்டுமானம்	அர்க்கிமீடிஸ் கொள்கை	Hollow கட்டமைப்பு → சராசரி ρ < நீர் ρ → மிதக்கிறது

1. ஐதரசன் வாயு (H₂) தயாரிக்கும் சமன்பாட்டை எழுதுக. சேகரிப்பு முறையை விவரிக்க. அடையாளம் காணும் சோதனையை விவரிக்க. மூன்று பயன்பாடுகளை எழுதுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Zn(s) + H₂SO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + H₂(g)↑ — நிலை சின்னங்களுடன்
சேகரிப்பு: காற்றின் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி — H₂ காற்றைவிட இலேசான காரணம்
சோதனை: எரியும் தீக்குச்சியை நெருங்கும்போது "Squeaky Pop" சத்தம்
பயன் 1: ஹேபர் செயல்முறை — N₂ + 3H₂ → 2NH₃
பயன் 2: நீரகமாக்கல் (Hydrogenation) — தாவர எண்ணெய் → திட வனஸ்பதி
பயன் 3: எரிபொருள் கலன் (Fuel cell) அல்லது விண்கப்பல் எரிபொருள்

தயாரிப்பு சமன்பாடு:

Zn(s) + H₂SO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + H₂(g)↑

(அல்லது: Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)↑)

சேகரிப்பு முறை: H₂ காற்றைவிட மிகவும் இலேசானது (14 மடங்கு) → காற்றின் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி (upward displacement of air). கொள்கலனை தலைகீழாக வைத்து மேலிருந்து குழல் நுழைக்கப்படுகிறது; வாயு மேலே சேகரிக்கப்படுகிறது.

சோதனை: எரியும் தீக்குச்சியை வாயுவின் அருகில் வைக்கும்போது "Squeaky Pop" என்ற சத்தம் கேட்கும் — 2H₂ + O₂ → 2H₂O வேகமாக நடக்கிறது.

பயன்	விவரம்
ஹேபர் செயல்முறை	N₂ + 3H₂ → 2NH₃ (அமோனியா → உரங்கள்)
நீரகமாக்கல் (Hydrogenation)	தாவர எண்ணெய் + H₂ → திட வனஸ்பதி (நிக்கல் வினையூக்கி)
எரிபொருள் கலன் (Fuel cell)	சுற்றுச்சூழல் ஆதரவான H₂ எரிசக்தி

2. ஒட்சிசன் வாயு (O₂) தயாரிக்கும் இரண்டு சமன்பாடுகளை எழுதுக. அடையாளம் காணும் சோதனையை விவரிக்க. மூன்று பயன்பாடுகளை எழுதுக. (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

முறை 1: 2H₂O₂ →(MnO₂) 2H₂O + O₂↑ (MnO₂ = வினையூக்கி)
முறை 2: 2KClO₃ →(heat, MnO₂) 2KCl + 3O₂↑
சோதனை: மின்னும் சிதறல் மீண்டும் எரிகிறது (Glowing splint relights)
பயன் 1: சுவாசித்தல் — அனைத்து உயிரினங்களும்
பயன் 2: மருத்துவமனை — செயற்கை சுவாசம்

தயாரிப்பு:

முறை 1: 2H₂O₂(aq) →(MnO₂) 2H₂O(l) + O₂(g)↑

MnO₂ = வினையூக்கி (தாக்கத்தில் பங்கெடுக்காமல் வேகம் அதிகரிக்கிறது)

முறை 2: 2KClO₃(s) →(heat, MnO₂) 2KCl(s) + 3O₂(g)↑

சோதனை: மின்னும் சிதறல் (Glowing splint) — ஒரு மரக்கோலை சிறிதளவு எரிய வைத்து அணைத்த பின் மின்னும் நிலையில் வாயு குழலில் நுழைக்கும்போது மீண்டும் எரிகிறது (Relights). O₂ எரிதலை ஆதரிக்கிறது.

பயன்	விவரம்
சுவாசித்தல்	அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் அடிப்படை
மருத்துவமனை	நோயாளிகளுக்கு செயற்கை சுவாசம்
ஒட்சி-அசெட்டிலீன் வெல்டிங்	உலோக வெல்டிங் / வெட்டுதல்

3. கரியமில வாயு (CO₂) தயாரிக்கும் சமன்பாட்டை எழுதுக. சுண்ணாம்பு நீர் சோதனை சமன்பாட்டுடன் விவரிக்க. மூன்று பயன்பாடுகளை எழுதுக. CO₂ உலகளாவிய வெப்பமயமாதலுக்கு எவ்வாறு பங்களிக்கிறது என்று விவரிக்க. (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)↑ — நிலை சின்னங்களுடன்
சுண்ணாம்பு நீர் சோதனை: Ca(OH)₂(aq) + CO₂(g) → CaCO₃(s)↓ + H₂O(l)
சுண்ணாம்பு நீர் பால் நிறமாகும் (CaCO₃ வெண்படிவு)
பயன் 1: தீயணைப்பான் — ஒட்சிசன் விலகி தீ அணைகிறது
பயன் 2: குளிர்பானங்கள் (கார்பொனேட்டட்)
CO₂ வளிமண்டல வெப்பமயமாதல் வாயு → Global warming
நிலக்கரி/எண்ணெய் எரிவதால் CO₂ அதிகரிக்கிறது → வளிமண்டலம் வெப்பம் தக்கவைக்கிறது

தயாரிப்பு:

CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)↑

(மார்பிள் சிப்ஸ் / சுண்ணாம்பு கல் + நீர்த்த HCl)

சுண்ணாம்பு நீர் சோதனை (Limewater Test):

CO₂ வாயுவை Ca(OH)₂ கரைசலில் கடத்தும்போது:

Ca(OH)₂(aq) + CO₂(g) → CaCO₃(s)↓ + H₂O(l)

CaCO₃ வெண்படிவு உருவாகி சுண்ணாம்பு நீர் பால் நிறமாகும் (turns milky).

பயன்	விவரம்
தீயணைப்பான்	CO₂ ஒட்சிசனை விலக்கி தீயை அணைக்கிறது (மின் தீயிலும் பயன்படும்)
குளிர்பானங்கள்	சோடா, கோலாவில் CO₂ கலக்கப்படுகிறது
உலர் பனிக்கட்டி	திட CO₂ = Dry ice — குளிரூட்டுதல்

Global warming (உலகளாவிய வெப்பமயமாதல்):

CO₂ ஒரு வளிமண்டல வெப்பமயமாதல் வாயு. நிலக்கரி, பெட்ரோல் எரிவதால் வளிமண்டலத்தில் CO₂ அளவு அதிகரிக்கிறது. CO₂ சூரியனிலிருந்து வரும் வெப்பத்தை வளிமண்டலத்தில் தடுத்து வைக்கிறது → பூமியின் சராசரி வெப்பநிலை ஏறுகிறது → பனிப்பாறைகள் உருகுகின்றன → கடல் மட்டம் உயர்கிறது.

4. அமோனியா (NH₃) தயாரிக்கும் இரண்டு சமன்பாடுகளை (ஆய்வக + ஹேபர் செயல்முறை) எழுதுக. அடையாளம் காணும் சோதனையை விவரிக்க. இரண்டு பயன்பாடுகளை எழுதுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஆய்வக முறை: 2NH₄Cl(s) + Ca(OH)₂(s) →(heat) CaCl₂(s) + 2NH₃(g)↑ + 2H₂O(l)
ஹேபர் செயல்முறை: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) [450°C, 200 atm, Fe]
சோதனை: ஈர சிவப்பு லிட்மஸ் நீலமாகும்
NH₃ + H₂O → NH₄OH → OH⁻ → காரம் → நீல லிட்மஸ்
பயன் 1: நைதரசன் சத்து உரங்கள் (NH₄NO₃)
பயன் 2: சுத்தப்படுத்தும் பொருட்கள் (cleaning products)

ஆய்வக முறை:

2NH₄Cl(s) + Ca(OH)₂(s) →(heat) CaCl₂(s) + 2NH₃(g)↑ + 2H₂O(l)

(அமோனியம் குலோரைட்டு + கல்சியம் ஐட்ராட்சைட்டு + வெப்பம்)

ஹேபர் செயல்முறை (Haber Process):

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

நிபந்தனைகள்: 450°C, 200 atm, Fe வினையூக்கி

சோதனை: ஈரமான சிவப்பு லிட்மஸ் தாளை வாயுவின் அருகில் வைக்கும்போது நீல நிறமாகும்.

காரணம்: NH₃ + H₂O → NH₄OH → OH⁻ அயன்கள் (காரம்) → சிவப்பு லிட்மஸ் நீலமாகும்.

பயன்	விவரம்
நைதரசன் உரங்கள்	NH₃ → NH₄NO₃ (அமோனியம் நைட்ரேட்) → தாவர வளர்ச்சி
சுத்தப்படுத்தும் பொருட்கள்	கண்ணாடி சுத்திகரிப்பு, கொழுப்பு நீக்கம்

5. H₂, O₂, CO₂, NH₃ ஆகிய நான்கு வாயுக்களுக்கு சேகரிப்பு முறையை ஒப்பிட்டு அட்டவணையில் எழுதுக. ஒவ்வொரு முறையும் ஏன் தேர்வு செய்யப்படுகிறது என்று விளக்குக. (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

H₂: காற்றின் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி — காற்றைவிட மிகவும் இலேசானது
O₂: தண்ணீர் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி — நீரில் குறைவாக கரைவதால் தூய்மை கிடைக்கும்
CO₂: காற்றின் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி — காற்றைவிட கனமானதால்
NH₃: காற்றின் கீழ்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி — இலேசானது மற்றும் நீரில் கரைவதால் தண்ணீர் முறை பயன்படாது
கனமான வாயு = கீழிருந்து நுழைந்து சேகரிக்கும். இலேசான வாயு = மேலிருந்து நுழைந்து கொள்கலனில் சேரும்

வாயு	சேகரிப்பு முறை	காரணம்
H₂	காற்றின் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி (Upward displacement of air)	காற்றைவிட மிகவும் இலேசானது → மேலே மிதக்கும்
O₂	தண்ணீர் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி (Upward displacement of water)	நீரில் மிகவும் குறைவாக கரைவதால் → தூய்மையான O₂ கிடைக்கும்
CO₂	காற்றின் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி (Upward displacement of air)	காற்றைவிட கனமானது → கீழிருந்து நுழைந்து கொள்கலனை நிரப்பும்
NH₃	காற்றின் கீழ்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி (Downward displacement of air)	காற்றைவிட இலேசானது + நீரில் மிக அதிகமாக கரைவதால் தண்ணீர் முறை சாத்தியமில்லை

விதி: கனமான வாயு = மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி. இலேசான வாயு = கீழ்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி. நீரில் குறைவாக கரையும் வாயு = தண்ணீர் இடப்பெயர்ச்சி (தூய்மையான வாயுக்கு).

6. CO₂ மற்றும் NH₃ ஆகிய வாயுக்களை ஒப்பிட்டு அட்டவணையில் எழுதுக. அமில/காரமான இயல்பு, நீரில் கரைவு, அடர்த்தி, சேகரிப்பு முறை, லிட்மஸ் விளைவு ஆகியவற்றை சேர்க்கவும். (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

CO₂: காற்றைவிட கனமானது. NH₃: காற்றைவிட இலேசானது
CO₂: நீரில் கரைந்து அமிலம் (H₂CO₃). NH₃: நீரில் கரைந்து காரம் (NH₄OH)
CO₂: நீல லிட்மஸை சிவப்பாக்கும். NH₃: சிவப்பு லிட்மஸை நீலமாக்கும்
CO₂: மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி. NH₃: கீழ்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி

இயல்பு	CO₂	NH₃
காற்றில் அடர்த்தி	காற்றைவிட கனமானது	காற்றைவிட இலேசானது
நீரில் கரைவு	சிறிதளவு கரையும்	மிக அதிகமாக கரையும்
அமில/கார இயல்பு	அமிலம் (CO₂+H₂O→H₂CO₃)	காரம் (NH₃+H₂O→NH₄OH)
சேகரிப்பு முறை	மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி	கீழ்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி
லிட்மஸ் விளைவு	நீல லிட்மஸை சிவப்பாக்கும்	சிவப்பு லிட்மஸை நீலமாக்கும்

சுருக்கம்: CO₂ மற்றும் NH₃ எல்லா இயல்புகளிலும் ஒன்றுக்கொன்று எதிர்மறையாக உள்ளன — ஒரு அமிலம், ஒரு காரம்; ஒன்று கனமானது, ஒன்று இலேசானது.

7. தரப்பட்ட நான்கு சோதனை விளைவுகளிலிருந்து வாயுவை அடையாளம் காணவும்: (a) Pop சத்தம் (b) மின்னும் சிதறல் மீண்டும் எரிகிறது (c) சுண்ணாம்பு நீர் பால் நிறமாகிறது (d) ஈர சிவப்பு லிட்மஸ் நீலமாகும். ஒவ்வொன்றும் எந்த வாயு என்று சமன்பாட்டுடன் விளக்குக. (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

(a) Pop சத்தம் = H₂ — 2H₂ + O₂ → 2H₂O வேகமாக நடக்கும்
(b) மின்னும் சிதறல் மீண்டும் எரியும் = O₂ — எரிதலை ஆதரிக்கிறது
(c) சுண்ணாம்பு நீர் பால் நிறம் = CO₂ — Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O
(d) சிவப்பு லிட்மஸ் நீலமாகும் = NH₃ — காரமான வாயு
ஒவ்வொரு வாயுவும் ஒரு தனித்துவமான சோதனையை மட்டுமே தரும்

சோதனை விளைவு	வாயு	விளக்கம்
(a) Pop சத்தம்	H₂ (ஐதரசன்)	2H₂ + O₂ → 2H₂O — O₂-உடன் வேகமாக எரிந்து சத்தம்
(b) மின்னும் சிதறல் மீண்டும் எரியும்	O₂ (ஒட்சிசன்)	O₂ எரிதலை ஆதரிக்கிறது → மின்னும் கோல் மீண்டும் பற்றும்
(c) சுண்ணாம்பு நீர் பால் நிறம்	CO₂ (கரியமில வாயு)	Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃(வெண்படிவு) + H₂O
(d) சிவப்பு லிட்மஸ் நீலமாகும்	NH₃ (அமோனியா)	NH₃+H₂O→NH₄OH (காரம்) → OH⁻ → சிவப்பு லிட்மஸ் நீலமாகும்

முக்கிய குறிப்பு: ஒவ்வொரு வாயுவிற்கும் ஒரே ஒரு தனித்துவமான சோதனை உள்ளது. H₂ மற்றும் NH₃ இரண்டும் "pop" சத்தம் கொடுக்காது (NH₃ எரியாது). CO₂ மற்றும் SO₂ இரண்டும் சுண்ணாம்பு நீரை பால் நிறமாக்கலாம் — SO₂ அதிக நேரம் கடத்தும்போது படிவு மீண்டும் கரையும் என்பது வேறுபடும்.

1. ஒட்சியேற்றம் மற்றும் ஒட்சிஇறக்கம் என்றால் என்ன என்று விளக்கி, தலா இரண்டு எடுத்துக்காட்டுகளை சமன்பாட்டுடன் எழுதுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஒட்சியேற்றம்: ஒட்சிசன் ஏற்றல் அல்லது ஐதரசன் இழத்தல் [1]
ஒட்சியேற்ற எடுத்துக்காட்டு 1: 2Mg + O₂ → 2MgO (Mg ஒட்சிசன் ஏற்கிறது) [1]
ஒட்சியேற்ற எடுத்துக்காட்டு 2: CuO + H₂ → Cu + H₂O (H₂ ஒட்சிசன் ஏற்கிறது) [1]
ஒட்சிஇறக்கம்: ஒட்சிசன் இழத்தல் அல்லது ஐதரசன் ஏற்றல் [1]
ஒட்சிஇறக்க எடுத்துக்காட்டு 1: CuO + H₂ → Cu + H₂O (CuO ஒட்சிசன் இழக்கிறது) [1]
ஒட்சியேற்றம் மற்றும் ஒட்சிஇறக்கம் எப்பொழுதும் ஒன்றாக நடைபெறுகின்றன — ரெட்டாக்ஸ் தாக்கம் [1]

ஒட்சியேற்றம் (Oxidation) என்பது ஒரு பொருள் ஒட்சிசனை ஏற்கும்போது அல்லது ஐதரசனை இழக்கும்போது ஏற்படும் மாற்றமாகும்.

ஒட்சியேற்ற எடுத்துக்காட்டுகள்:

(1) 2Mg + O₂ → 2MgO — Mg ஒட்சிசனை ஏற்கிறது.

(2) CuO + H₂ → Cu + H₂O — H₂ ஒட்சிசனை ஏற்றது (H₂O உருவானது).

ஒட்சிஇறக்கம் (Reduction) என்பது ஒரு பொருள் ஒட்சிசனை இழக்கும்போது அல்லது ஐதரசனை ஏற்கும்போது ஏற்படும் மாற்றமாகும்.

ஒட்சிஇறக்க எடுத்துக்காட்டுகள்:

(1) CuO + H₂ → Cu + H₂O — CuO ஒட்சிசனை இழக்கிறது.

(2) Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂ — Fe₂O₃ ஒட்சிசனை இழந்து Fe உருவாகிறது.

ஒட்சியேற்றம் மற்றும் ஒட்சிஇறக்கம் எப்பொழுதும் ஒரே நேரத்தில் நடைபெறுகின்றன. இதை ரெட்டாக்ஸ் தாக்கம் (Redox reaction) என்று அழைக்கிறோம்.

2. முழுமையான எரிவு மற்றும் முழுமையற்ற எரிவை ஒப்பிட்டு, தலா ஒரு சமன்பாடு எழுதி, முழுமையற்ற எரிவின் ஆபத்துகளை விளக்குக. (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

முழுமையான எரிவு: போதுமான O₂ + CO₂ + H₂O உருவாகும் [1]
முழுமையான எரிவு சமன்பாடு: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O [1]
முழுமையற்ற எரிவு: O₂ போதாதபோது CO + கரிப்புளி உருவாகும் [1]
முழுமையற்ற எரிவு சமன்பாடு: 2C + O₂ → 2CO [1]
CO நச்சான, மணமற்ற, நிறமற்ற வாயு — மூச்சிரைப்பில் உயிரிழப்பு ஏற்படலாம் [1]

முழுமையான எரிவு (Complete Combustion): போதுமான ஒட்சிசன் இருக்கும்போது நடைபெறுகிறது. CO₂ மற்றும் H₂O உருவாகும்; நீல சுடர் காணப்படும்.

சமன்பாடு: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

முழுமையற்ற எரிவு (Incomplete Combustion): ஒட்சிசன் போதாதபோது நடைபெறுகிறது. CO மற்றும் கரிப்புளி (soot) உருவாகும்; மஞ்சளம்/ஆரஞ்சு சுடர் மற்றும் கருப்பு புகை காணப்படும்.

சமன்பாடு: 2C + O₂ → 2CO

ஆபத்து: CO (கார்பன் மோனோக்சைட்டு) மணமற்றது, நிறமற்றது, மிகவும் நச்சானது. இது நுரையீரலில் ஒட்சிசன் கடத்துதலை தடுக்கிறது. கண்டறிவது மிக கஷ்டம். மூடிய அறைகளில் முழுமையற்ற எரிவு மிகவும் ஆபத்தானது.

3. வினையூக்கத் தொடரை (Reactivity Series) பட்டியலிட்டு, இடப்பெயர்ச்சி தாக்கங்களை விளக்கி, கீழ்வரும் மூன்று தாக்கங்களை கணிக்கவும்: (அ) Zn + CuSO₄, (ஆ) Cu + ZnSO₄, (இ) Fe + 2HCl (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வினையூக்கத் தொடர் (குறைந்தபட்சம் 8 உலோகங்கள்): K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > (H) > Cu > Ag > Au [2]
இடப்பெயர்ச்சி விதி: அதிக வினையூக்கமுள்ள உலோகம் குறைவான வினையூக்கமுள்ளதை இடப்பெயர்க்கும் [1]
(அ) Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu — Zn, Cu-ஐவிட அதிக வினையூக்கம்; நீல கரைசல் நிறமிழக்கும் [1+1]
(ஆ) Cu + ZnSO₄ → தாக்கம் இல்லை — Cu, Zn-ஐவிட குறைவான வினையூக்கம் [1]
(இ) Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ — Fe, H-ஐவிட அதிக வினையூக்கம்; H₂ வாயு வெளியேறும் [1]

வினையூக்கத் தொடர் (Reactivity Series):

K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > (H) > Cu > Ag > Au

இதில் மேலே உள்ள உலோகங்கள் அதிக வினையூக்கம் கொண்டவை.

இடப்பெயர்ச்சி விதி: வினையூக்கத் தொடரில் மேலே உள்ள (அதிக வினையூக்கமுள்ள) உலோகம் கீழே உள்ள (குறைவான வினையூக்கமுள்ள) உலோகத்தை அதன் உப்பு கரைசலிலிருந்து இடப்பெயர்க்கும்.

(அ) Zn + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu

Zn, Cu-ஐவிட வினையூக்கத் தொடரில் மேலே → Cu-ஐ இடப்பெயர்க்கும். நீல நிற CuSO₄ கரைசல் நிறமிழக்கும்; செம்பு (Cu) உலோகம் படியும்.

(ஆ) Cu + ZnSO₄ → தாக்கம் இல்லை (No reaction)

Cu, Zn-ஐவிட வினையூக்கத் தொடரில் கீழே → Zn-ஐ இடப்பெயர்க்க முடியாது.

(இ) Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Fe, H-ஐவிட வினையூக்கத் தொடரில் மேலே → HCl-லிருந்து H₂-ஐ இடப்பெயர்க்கும். H₂ வாயு குமிழிகளாக வெளியேறும்.

4. இரும்பு துருப்பிடிக்க தேவையான நிலைகளை விளக்கி, துரு தடுப்பு முறைகளை ஐந்து எழுதுக. (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

துருப்பிடிக்க: இரும்பு + ஒட்சிசன் + நீர் மூன்றும் தேவை [1]
சமன்பாடு: Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃·nH₂O [1]
துரு தடுப்பு: வண்ணம் அடித்தல் (ஒட்சிசன் + நீரை தடுக்கும்) [1]
துரு தடுப்பு: துத்தநாக முலாம் — galvanising (Zn அடுக்கு பாதுகாக்கும்) [1]
துரு தடுப்பு: மின் முலாம் / எண்ணெய் / கிரீஸ் [1]
துரு தடுப்பு: கலந்த உலோகம் — துருப்பிடிக்காத எஃகு (Fe + Cr + Ni) [1]

துருப்பிடிக்க தேவையான நிலைகள்:

இரும்பு துருப்பிடிக்க மூன்றும் தேவை: இரும்பு + ஒட்சிசன் + நீர். இவற்றில் ஒன்று இல்லாவிட்டாலும் துரு ஏற்படாது.

சமன்பாடு: Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃·nH₂O (நீர்மயமான இரும்பு ஒட்சைட்டு = துரு)

துரு தடுப்பு முறைகள்:

வண்ணம் அடித்தல் (Painting): ஒட்சிசன் மற்றும் நீரை இரும்பிலிருந்து தடுக்கிறது.

துத்தநாக முலாம் (Galvanising): இரும்பின் மேல் Zn பூசுதல். Zn தன்னை ஒட்சியேற்றமடையச்செய்து இரும்பை பாதுகாக்கிறது.

மின் முலாம் (Electroplating): நிக்கல் அல்லது குரோம் அடுக்கு பூசுதல்.

எண்ணெய் / கிரீஸ் (Oiling/Greasing): நீரை தடுக்கிறது.

கலந்த உலோகம் (Alloying): Fe + Cr + Ni → துருப்பிடிக்காத எஃகு (Stainless steel).

5. சிதைவு தாக்கங்களின் மூன்று எடுத்துக்காட்டுகளை சமன்பாட்டுடன் எழுதி, ஒரு எடுத்துக்காட்டின் நடைமுறைப் பயனை விளக்குக. (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சிதைவு வரையறை: ஒரு சேர்மம் → இரண்டு அல்லது அதிக எளிய பொருட்கள் [1]
எடுத்துக்காட்டு 1: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ (MnO₂ வினையூக்கி) [1]
எடுத்துக்காட்டு 2: CaCO₃ →(வெப்பம்) CaO + CO₂ [1]
எடுத்துக்காட்டு 3: 2HgO →(வெப்பம்) 2Hg + O₂ [1]
நடைமுறைப் பயன் (ஒரு எடுத்துக்காட்டு): CaCO₃ → CaO சுண்ணாம்பு — கட்டுமானம், மண்ணின் pH சரிசெய்ய [1]

சிதைவு தாக்கம் (Decomposition reaction): ஒரு சேர்மம் வெப்பம் அல்லது வினையூக்கியின் உதவியால் இரண்டு அல்லது அதிகமான எளிய பொருட்களாக பிரிக்கப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 1: ஐதரசன் பெராக்சைட்டு சிதைவு:

2H₂O₂ →(MnO₂) 2H₂O + O₂↑

MnO₂ வினையூக்கியாக செயல்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 2: சுண்ணாம்புக்கல் தாப சிதைவு:

CaCO₃ →(வெப்பம்) CaO + CO₂↑

எடுத்துக்காட்டு 3: பாதரசம் ஒட்சைட்டு சிதைவு:

2HgO →(வெப்பம்) 2Hg + O₂↑

நடைமுறைப் பயன்: CaCO₃ → CaO தாக்கம் சுண்ணாம்புச் சூளைகளில் நடைபெறுகிறது. CaO (சுண்ணாம்பு) கட்டுமானத்திலும், வேளாண்மையில் மண்ணின் pH சரிசெய்யவும் பயன்படுகிறது.

6. தாக்க வீதத்தை (Rate of Reaction) பாதிக்கும் நான்கு காரணிகளை எழுதி, ஒரு காரணிக்கு ஒரு சோதனையை வடிவமைக்கவும். (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

காரணி 1: வெப்பநிலை — வெப்பம் அதிகம் → வீதம் அதிகம் [1]
காரணி 2: செறிவு — செறிவு அதிகம் → வீதம் அதிகம் [1]
காரணி 3: மேற்பரப்பு பரப்பு — தூள் → மேற்பரப்பு அதிகம் → வீதம் அதிகம் [1]
காரணி 4: வினையூக்கி — தாக்க வீதம் அதிகரிக்கும் [1]

தாக்க வீதத்தை பாதிக்கும் காரணிகள்:

வெப்பநிலை (Temperature): வெப்பம் அதிகரிக்க → அணுக்களின் ஆற்றல் அதிகரிக்கும் → தாக்கங்கள் அதிகமாகும் → வீதம் அதிகரிக்கும்.

செறிவு (Concentration): அமில செறிவு அதிகம் → அதிக அணுக்கள் → அதிக தாக்கங்கள் → வீதம் அதிகரிக்கும்.

மேற்பரப்பு பரப்பு (Surface area): தூளாக்கினால் → மேற்பரப்பு அதிகரிக்கும் → வீதம் அதிகரிக்கும்.

வினையூக்கி (Catalyst): தானே மாறாமல் தாக்க வீதத்தை அதிகரிக்கும். Ex: MnO₂, H₂O₂ சிதைவை வேகமேற்றுகிறது.

சோதனை (மேற்பரப்பு பரப்பு): CaCO₃ + HCl. ஒரு குழாயில் CaCO₃ கட்டி, இன்னொரு குழாயில் CaCO₃ தூள் — இரண்டிலும் சமான அளவு HCl சேர்க்கவும். CO₂ குமிழிகள் வெளியேறும் வீதத்தை கவனிக்கவும். தூளில் வீதம் அதிகமாக இருக்கும்.

7. CuO + H₂ → Cu + H₂O தாக்கத்தில் எது ஒட்சியேற்றம் அடைகிறது, எது ஒட்சிஇறக்கம் அடைகிறது என்று விளக்கி, ஒட்சியேற்றிகாரி மற்றும் ஒட்சிஇறக்கிகாரியை அடையாளம் காணவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

H₂: H₂O உருவாகிறது → H₂ ஒட்சிசன் ஏற்கிறது → H₂ ஒட்சியேற்றம் அடைகிறது [1]
CuO: Cu உருவாகிறது → CuO ஒட்சிசன் இழக்கிறது → CuO ஒட்சிஇறக்கம் அடைகிறது [1]
H₂ = ஒட்சிஇறக்கிகாரி (Reducing agent) — CuO-ஐ ஒட்சிஇறக்கம் செய்கிறது [1]
CuO = ஒட்சியேற்றிகாரி (Oxidising agent) — H₂-ஐ ஒட்சியேற்றம் செய்கிறது [1]
இது ஒரு ரெட்டாக்ஸ் தாக்கம் — ஒட்சியேற்றம் + ஒட்சிஇறக்கம் ஒன்றாக நடைபெறுகின்றன [1]

தாக்கம்: CuO + H₂ → Cu + H₂O

H₂-ன் மாற்றம்:

H₂ → H₂O: H₂ ஒட்சிசனை (O) ஏற்கிறது → H₂ ஒட்சியேற்றம் (Oxidation) அடைகிறது.

CuO-ன் மாற்றம்:

CuO → Cu: CuO ஒட்சிசனை இழக்கிறது → CuO ஒட்சிஇறக்கம் (Reduction) அடைகிறது.

ஒட்சியேற்றிகாரி (Oxidising agent): CuO — H₂-ஐ ஒட்சியேற்றம் செய்கிறது. தானே ஒட்சிஇறக்கம் அடைகிறது.

ஒட்சிஇறக்கிகாரி (Reducing agent): H₂ — CuO-ஐ ஒட்சிஇறக்கம் செய்கிறது. தானே ஒட்சியேற்றம் அடைகிறது.

இது ஒரு ரெட்டாக்ஸ் தாக்கம் — ஒட்சியேற்றம் மற்றும் ஒட்சிஇறக்கம் ஒரே நேரத்தில் நடைபெறுகின்றன.

1. வேலையின் (Work) வரையறை, சூத்திரம், அலகு ஆகியவற்றை விளக்கி, மூன்று தீர்க்கப்பட்ட கணக்குகள் செய்யவும். (6 புள்ளி)

2. KE மற்றும் PE சூத்திரங்களை எழுதி, 0.5 kg பொருள் 20 m உயரத்திலிருந்து விழும்போது மேலே PE மற்றும் கீழே KE-ஐ கணக்கிட்டு, சக்தி பாதுகாப்பை விளக்கவும். (5 புள்ளி)

3. சக்தி பாதுகாப்பு விதியை விளக்கி, ஊசல் (Pendulum) சக்தி மாற்றத்தை படிப்படியாக விளக்கி, m=0.1 kg, h=2 m பந்து விழும்போது வெவ்வேறு நிலைகளில் PE மற்றும் KE-ஐ கணக்கிடவும். (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சக்தி பாதுகாப்பு விதி: சக்தி உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது; மாற்றம் மட்டுமே [1]
ஊசல் — உயர்புள்ளி: PE=அதிகம், KE=0 [1]
ஊசல் — கீழ்புள்ளி: PE=0, KE=அதிகம் [1]
ஊசல் — நடுவில்: PE + KE = மாறிலி [1]
m=0.1 kg, h=2 m: PE = 0.1×10×2 = 2 J [1]
h=1 m (நடுவில்): PE = 1 J, KE = 1 J [1]
தரையில் (h=0): PE = 0, KE = 2 J [1]

சக்தி பாதுகாப்பு விதி: சக்தியை புதிதாக உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது. அது ஒரு வடிவிலிருந்து மற்றொரு வடிவிற்கு மாறும் மட்டுமே. ஒரு மூடிய அமைப்பில் மொத்த சக்தி = மாறிலி.

ஊசல் (Pendulum) சக்தி மாற்றம்:

உயர்புள்ளி (A): KE = 0 (நிலையாக நிற்கிறது), PE = அதிகம்

கீழ்புள்ளி (B): PE = 0 (குறைந்த உயரம்), KE = அதிகம் (வேகம் மிக அதிகம்)

நடுவிலுள்ள புள்ளி: PE + KE = மாறிலி (மொத்த சக்தி)

கணக்கு (m = 0.1 kg, g = 10 m/s²):

h = 2 m (தொடக்கம்):

PE = mgh = 0.1 × 10 × 2 = 2 J; KE = 0

h = 1 m (நடுவில்):

PE = 0.1 × 10 × 1 = 1 J; KE = 2 - 1 = 1 J

h = 0 (தரையில்):

PE = 0; KE = 2 J

எல்லா நிலைகளிலும் PE + KE = 2 J (உராய்வு புறக்கணிக்கப்பட்டால்) — சக்தி பாதுகாக்கப்படுகிறது.

4. திறன் (Power) வரையறை, சூத்திரம், அலகு எழுதி, P=W/t மற்றும் P=Fv சூத்திரங்களை பயன்படுத்தி இரண்டு தீர்க்கப்பட்ட கணக்குகள் செய்யவும். (6 புள்ளி)

5. இயந்திர திறன் (Efficiency), இயந்திர நன்மை (MA), வேக விகிதம் (VR) வரையறைகளை எழுதி, Input = 500 J, useful output = 400 J எனில் திறன் கணக்கிட்டு, திறன் 100%-ஐ ஒருபோதும் அடையாது ஏன் என்று விளக்கவும். (5 புள்ளி)

6. புதுப்பிக்கக்கூடிய மற்றும் புதுப்பிக்க முடியாத சக்தி மூலங்களை ஒப்பிட்டு, இலங்கையில் உள்ள இரண்டு முக்கிய மூலங்களை விளக்கவும். (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

புதுப்பிக்கக்கூடிய: சூரியன், காற்று, நீர், உயிர்ச்சக்தி — தீராதவை [1]
புதுப்பிக்க முடியாத: நிலக்கரி, பெட்ரோல், இயற்கை எரிவாயு — தீர்ந்துவிடும் [1]
இலங்கை 1: நீர்மின்சக்தி — விக்டோரியா, மஹாவேலி திட்டங்கள் [1]
இலங்கை 2: சூரிய சக்தி — வளர்ந்து வருகிறது [1]

புதுப்பிக்கக்கூடிய சக்தி (Renewable energy):

இயற்கையில் தொடர்ந்து கிடைக்கும் — சூரியன், காற்று, நீர், உயிர்ச்சக்தி (Biomass), அலை, புவி வெப்பம். CO₂ வெளியீடு குறைவு. தீர்ந்துவிடாது.

புதுப்பிக்க முடியாத சக்தி (Non-renewable energy):

மில்லியன் ஆண்டுகளில் உருவானவை — நிலக்கரி, பெட்ரோல், இயற்கை எரிவாயு, அணுசக்தி. தீர்ந்துவிடும்; CO₂ வெளியீடு அதிகம்.

இலங்கையில் முக்கிய மூலங்கள்:

நீர்மின்சக்தி (Hydropower): இலங்கையின் மிக முக்கியமான புதுப்பிக்கக்கூடிய மூலம். விக்டோரியா, மஹாவேலி உள்ளிட்ட திட்டங்கள் நாட்டின் பெரும்பான்மையான மின்சாரத்தை வழங்குகின்றன.

சூரிய சக்தி (Solar energy): வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. வீடுகள் மற்றும் வணிக கட்டிடங்களில் சூரிய மின் பலகைகள் (solar panels) பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

7. மின் விளக்கு, கார், தாவரம் — இம்மூன்று சாதனங்களில் நடைபெறும் சக்தி மாற்றங்களை விளக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மின் விளக்கு: மின்சக்தி → ஒளி + வெப்பம் [1+0.5]
கார்: இரசாயன சக்தி (பெட்ரோல்) → KE + வெப்பம் [1+0.5]
தாவரம்: ஒளிசக்தி → இரசாயன சக்தி (ஒளிச்சேர்க்கை) [1]
எல்லாவற்றிலும் சக்தி பாதுகாப்பு விதி பொருந்துகிறது [1]

1. மின் விளக்கு (Electric bulb):

மின்சக்தி (Electrical energy) → ஒளிசக்தி (Light energy) + வெப்பசக்தி (Heat energy)

மின்சாரம் கம்பியில் பாயும்போது கம்பி சூடாகி ஒளி + வெப்பம் வெளியிடுகிறது. LED விளக்கு அதிக திறன் — வெப்ப இழப்பு குறைவு.

2. கார் (Car):

இரசாயன சக்தி (Chemical energy in petrol) → வெப்பசக்தி (Heat) → இயக்கச்சக்தி (KE of car) + வெப்ப இழப்பு

பெட்ரோல் எரிவால் வெப்பம் உருவாகி, இயந்திரம் KE-ஆக மாற்றுகிறது. உராய்வால் சில சக்தி வெப்பமாக வீணாகிறது.

3. தாவரம் (Plant — ஒளிச்சேர்க்கை):

ஒளிசக்தி (Light energy from sun) → இரசாயன சக்தி (Chemical energy in glucose)

6CO₂ + 6H₂O + ஒளி → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

சூரிய ஒளி இரசாயன சக்தியாக (குளுக்கோஸில்) சேமிக்கப்படுகிறது.

மூன்றிலும் சக்தி பாதுகாப்பு விதி பொருந்துகிறது — சக்தி அழிக்கப்படவில்லை, வடிவம் மாறியது மட்டுமே.

1. ஓமின் விதியை (Ohm's Law) வரையறுக்கவும். பின்வரும் மூன்று கணக்குகளை தீர்க்கவும்: (i) V=15V, R=3Ω, I=? (ii) I=4A, R=5Ω, V=? (iii) V=18V, I=3A, R=? (6 புள்ளி)

2. R₁=3Ω, R₂=7Ω என்ற இரண்டு தடைகள் 20V மின்னழுத்தத்தில் தொடர் இணைப்பில் (series circuit) உள்ளன. (i) மொத்த தடை (ii) மின்னோட்டம் (iii) R₁ இல் மின்னழுத்தம் (iv) R₂ இல் மின்னழுத்தம் கண்டுபிடிக்கவும். (5 புள்ளி)

3. R₁=4Ω, R₂=12Ω என்ற இரண்டு தடைகள் 12V மின்னழுத்தத்தில் இணை இணைப்பில் (parallel circuit) உள்ளன. (i) மொத்த தடை (ii) மொத்த மின்னோட்டம் (iii) I₁ (iv) I₂. மேலும் தொடர் சுற்றை விட இணை சுற்றின் இரண்டு நன்மைகளை குறிப்பிடவும். (7 புள்ளி)

4. மின் திறன் (P) மற்றும் மின் ஆற்றல் (E) சூத்திரங்களை விவரிக்கவும். (i) V=230V, I=5A. P=? (ii) I=3A, R=4Ω. P=? (iii) 500W சாதனம் 4 மணி நேரம் இயங்கினால் E=? (J மற்றும் kWh-ல்) (6 புள்ளி)

5. மூன்று மின் சாதனங்கள் — 100W விளக்கு, 1000W சூடாக்கி (heater), 500W TV — ஒவ்வொன்றும் 5 மணி நேரம் இயங்குகின்றன. மொத்த kWh மற்றும் LKR 35/unit கட்டண விகிதத்தில் மொத்த கட்டணம் கண்டுபிடிக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

விளக்கு: 100W × 5h = 500 Wh = 0.5 kWh
சூடாக்கி: 1000W × 5h = 5000 Wh = 5 kWh
TV: 500W × 5h = 2500 Wh = 2.5 kWh
மொத்தம்: 0.5+5+2.5 = 8 kWh
கட்டணம்: 8 × 35 = LKR 280

கணக்கீடு:

சாதனம்	திறன் (W)	நேரம் (h)	ஆற்றல் (kWh)
விளக்கு	100	5	0.5
சூடாக்கி	1000	5	5.0
TV	500	5	2.5
மொத்தம்	—	—	8 kWh

மொத்த கட்டணம் = 8 × LKR 35 = LKR 280

6. வீட்டு மின்சார இணைப்பில் உள்ள மூன்று கம்பிகளின் பெயர், நிறம் மற்றும் பணியை விவரிக்கவும். ஃப்யூஸ் மற்றும் மண் கம்பியின் பணியும் விவரிக்கவும். (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Live (நேரடி): பழுப்பு நிறம் — மின்சாரம் கொண்டுவரும், ஆபத்தான கம்பி
Neutral (நடு): நீல நிறம் — மின்சாரம் திரும்ப கொண்டு செல்லும்
Earth (மண்): பச்சை-மஞ்சள் நிறம் — உலோக உறையை பூமியுடன் இணைக்கும்
ஃப்யூஸ்: அதிகமான மின்னோட்டம் வரும்போது உருகி சுற்றை உடைக்கும் — சாதனத்தை காக்கும்

மூன்று கம்பிகள்:

Live (L) — பழுப்பு: மின்னழுத்தத்தை கொண்டுவரும். 230V. மிகவும் ஆபத்தானது.

Neutral (N) — நீலம்: மின்னோட்டத்தை திரும்ப கொண்டு செல்லும். பூமியின் அழுத்தத்தில் இருக்கும்.

Earth (E) — பச்சை-மஞ்சள்: உலோக உறையை பூமியுடன் இணைக்கும். மின் அதிர்ச்சியிலிருந்து காக்கும்.

ஃப்யூஸ்: மெல்லிய கம்பி. அதிகமான மின்னோட்டம் வரும்போது உருகி சுற்றை உடைக்கும் — சாதனம் பழுதடைவதை தடுக்கும்.

மண் கம்பி: Live கம்பி தவறுதலாக உலோக உறையை தொட்டால், மின்னோட்டம் மண்ணுக்கு சென்றுவிடும் — மனித உடலுக்கு செல்லாது.

7. தொடர் சுற்று (series circuit) மற்றும் இணை சுற்றை (parallel circuit) ஒப்பிட்டு அட்டவணை வடிவில் விவரிக்கவும். குறைந்தது 5 வேறுபாடுகள் குறிப்பிடவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மின்னோட்டம்: தொடரில் சமம் / இணையில் கூடும்
மின்னழுத்தம்: தொடரில் கூடும் / இணையில் சமம்
தடை: தொடரில் கூடும் / இணையில் 1/R_total சூத்திரம்
ஒரு பொருள் பழுது: தொடரில் முழு சுற்று நிறுத்தம் / இணையில் மற்றவை இயங்கும்
பயன்பாடு: தொடர் — எதிர்ப்பு சாதனங்கள் / இணை — வீட்டு மின் சாதனங்கள்

அம்சம்	தொடர் சுற்று	இணை சுற்று
மின்னோட்டம்	எல்லா இடங்களிலும் சமம்	கிளைகளில் வேறுபடும்; மொத்தம் கூடும்
மின்னழுத்தம்	தடைகளில் பங்கிடப்படும்; மொத்தம் கூடும்	அனைத்து கிளைகளிலும் சமம்
மொத்த தடை	R_t = R₁+R₂+R₃ (கூடும்)	1/R_t = 1/R₁+1/R₂+... (குறையும்)
ஒரு பொருள் பழுது	முழு சுற்று நிறுத்தம்	மற்ற கிளைகள் இயங்கும்
வீட்டில் பயன்பாடு	குறைவாக பயன்படும்	அனைத்து வீட்டு சாதனங்களும்

1. பின்வரும் மரபியல் சொற்களை வரையறுத்து எடுத்துக்காட்டு தருக: (i) மரபணு (ii) அல்லீல் (iii) ஆதிக்க அல்லீல் (iv) அடங்கு அல்லீல் (v) மரபுவகை (vi) வெளிப்படுவகை (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மரபணு (Gene): ஒரு பண்பை கட்டுப்படுக்கும் DNA-வின் ஒரு பகுதி. உதா: உயரத்தை கட்டுப்படுக்கும் மரபணு
அல்லீல் (Allele): ஒரு மரபணுவின் மாற்று வடிவம். உதா: T (உயரம்) அல்லது t (குட்டை)
ஆதிக்க அல்லீல் (Dominant): ஒரு நகல் இருந்தாலும் வெளிப்படும். பெரிய எழுத்தில் (T) குறிப்பர்
அடங்கு அல்லீல் (Recessive): இரண்டு நகல்கள் இருந்தால் மட்டுமே வெளிப்படும். சிறிய எழுத்தில் (t) குறிப்பர்
மரபுவகை (Genotype): மரபணு கலவை. உதா: TT, Tt, tt
வெளிப்படுவகை (Phenotype): வெளியில் தெரியும் பண்பு. உதா: உயரமான/குட்டை தாவரம்

(i) மரபணு (Gene): ஒரு குறிப்பிட்ட பண்பை கட்டுப்படுக்கும் DNA-வின் ஒரு பகுதி. உதா: உயரத்தை தீர்மானிக்கும் மரபணு.

(ii) அல்லீல் (Allele): ஒரு மரபணுவின் மாற்று வடிவம். உதா: T (உயரம்) அல்லது t (குட்டை) — இவை ஒரே மரபணுவின் இரண்டு அல்லீல்கள்.

(iii) ஆதிக்க அல்லீல் (Dominant allele): ஒரே ஒரு நகல் இருந்தாலும் வெளிப்படும் அல்லீல். பெரிய எழுத்தில் குறிப்பர் (T). உதா: Tt தாவரம் உயரமான தாவரம்.

(iv) அடங்கு அல்லீல் (Recessive allele): இரண்டு நகல்கள் இருந்தால் மட்டுமே வெளிப்படும். சிறிய எழுத்தில் (t). உதா: tt மட்டுமே குட்டை தாவரம்.

(v) மரபுவகை (Genotype): ஒரு உயிரினத்தின் மரபணு கலவை. உதா: TT (ஒரு மரபு ஆதிக்க), Tt (கலப்பு மரபு), tt (ஒரு மரபு அடங்கு).

(vi) வெளிப்படுவகை (Phenotype): வெளியில் தெரியும் உடல் பண்பு. உதா: TT மற்றும் Tt — உயரமான தாவரம்; tt — குட்டை தாவரம்.

2. மென்டலின் பிரிதல் விதியை (Law of Segregation) விளக்கவும். Tt × Tt கலப்பிற்கு பன்னெட் சதுரம் வரைந்து மரபுவகை மற்றும் வெளிப்படுவகை விகிதங்களை கண்டுபிடிக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பிரிதல் விதி: ஒவ்வொரு உயிரினமும் ஒரு பண்பிற்கு இரண்டு அல்லீல்களை கொண்டிருக்கும்; கேமட் உருவாகும்போது இவை பிரிந்து ஒவ்வொரு கேமட்டும் ஒரு அல்லீல் மட்டும் பெறும்
Tt கேமட்கள்: T மற்றும் t (50:50)
பன்னெட் சதுரம் வரைந்து: TT, Tt, Tt, tt சந்ததிகள்
மரபுவகை விகிதம்: TT:Tt:tt = 1:2:1
வெளிப்படுவகை விகிதம்: உயரம்:குட்டை = 3:1

பிரிதல் விதி (Law of Segregation): ஒவ்வொரு உயிரினமும் ஒரு பண்பிற்கு இரண்டு அல்லீல்களை கொண்டிருக்கும். கேமட்கள் (gametes) உருவாகும்போது இந்த அல்லீல் ஜோடிகள் பிரிந்து ஒவ்வொரு கேமட்டும் ஒரு அல்லீல் மட்டுமே பெறும்.

Tt × Tt பன்னெட் சதுரம்:

	T	t
T	TT	Tt
t	Tt	tt

மரபுவகை விகிதம்: TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1

வெளிப்படுவகை விகிதம்: உயரம் (TT+Tt) : குட்டை (tt) = 3 : 1

3. TT (உயரமான) × tt (குட்டை) கலப்பிற்கு F₁ பன்னெட் சதுரம் வரைக. F₁ × F₁ கலப்பிற்கு F₂ பன்னெட் சதுரம் வரைந்து மரபுவகை மற்றும் வெளிப்படுவகை விகிதங்கள் கண்டுபிடிக்கவும். (7 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

P: TT × tt → கேமட்கள்: T மட்டும்; t மட்டும்
F₁ பன்னெட் சதுரம்: அனைத்தும் Tt
F₁ வெளிப்படுவகை: 100% உயரமான தாவரம்
F₁ × F₁: Tt × Tt → கேமட்கள்: T, t; T, t
F₂ பன்னெட் சதுரம்: TT, Tt, Tt, tt
F₂ மரபுவகை விகிதம்: 1:2:1
F₂ வெளிப்படுவகை விகிதம்: 3 உயரம் : 1 குட்டை

முதல் கலப்பு (P → F₁): TT × tt

	T	T
t	Tt	Tt
t	Tt	Tt

F₁ மரபுவகை: 100% Tt | F₁ வெளிப்படுவகை: 100% உயரமான தாவரம்

இரண்டாம் கலப்பு (F₁ × F₁ → F₂): Tt × Tt

	T	t
T	TT	Tt
t	Tt	tt

F₂ மரபுவகை விகிதம்: TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1

F₂ வெளிப்படுவகை விகிதம்: உயரம் (TT+Tt) : குட்டை (tt) = 3 : 1

4. மனிதர்களில் பால் நிர்ணயத்தை (sex determination) விளக்கவும். XX/XY முறையை விவரித்து பன்னெட் சதுரம் வரைக. குழந்தையின் பாலை யார் தீர்மானிக்கிறார்கள் என்று விளக்கவும். (6 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மனிதர்களில் 46 குரோமோசோம்கள், 23 ஜோடிகள்; 23-வது ஜோடி பால் குரோமோசோம்
பெண்: XX; ஆண்: XY
தாயின் முட்டை எப்போதும் X; தந்தையின் விந்தணு X அல்லது Y
பன்னெட் சதுரம்: XX × XY → XX (பெண்) : XY (ஆண்) = 50:50
தந்தையே குழந்தையின் பாலை தீர்மானிக்கிறார்
Y விந்தணு சென்றால் ஆண்; X விந்தணு சென்றால் பெண்

பால் குரோமோசோம்கள்: மனிதர்களில் 23 ஜோடி குரோமோசோம்களில் 23-வது ஜோடி பால் குரோமோசோம்கள்.

பெண்: XX
ஆண்: XY

பன்னெட் சதுரம் (தாய்: XX × தந்தை: XY):

	X (தந்தை)	Y (தந்தை)
X (தாய்)	XX — பெண்	XY — ஆண்
X (தாய்)	XX — பெண்	XY — ஆண்

பெண் : ஆண் = 50% : 50%

தந்தையே பாலை தீர்மானிக்கிறார்: தாயின் முட்டை எப்போதும் X மட்டுமே. தந்தையின் விந்தணு X அல்லது Y கொண்டு செல்லும். Y விந்தணு கருவுறுந்தால் → ஆண் (XY); X விந்தணு கருவுறுந்தால் → பெண் (XX).

5. நிறக்குருட்டுக்கான (colour blindness) அனைத்து மரபுவகைகளையும் பட்டியலிடவும். ஆண்களுக்கு நிறக்குருடு அதிகமாக ஏன் வருகிறது என்று விளக்கவும். (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பெண்: X^B X^B (சாதாரண), X^B X^b (தாங்கி), X^b X^b (நிறக்குரு)
ஆண்: X^B Y (சாதாரண), X^b Y (நிறக்குரு)
ஆண்களுக்கு Y இல் எதிர் அல்லீல் இல்லை
ஒரே ஒரு X^b இருந்தாலும் ஆண்ணுக்கு நிறக்குருடு ஆகும்
பெண்களுக்கு X^b X^b (இரண்டு அடங்கு அல்லீல்) வேண்டும் — அரிதாக நடக்கும்

நிறக்குருடு மரபுவகைகள்:

X^B = சாதாரண பார்வை (ஆதிக்கம்); X^b = நிறக்குருடு (அடங்கு)

பால்	மரபுவகை	நிலை
பெண்	X^B X^B	சாதாரண பார்வை
	X^B X^b	தாங்கி (carrier) — சாதாரண பார்வை
	X^b X^b	நிறக்குரு பெண்
ஆண்	X^B Y	சாதாரண பார்வை
ஆண்	X^b Y	நிறக்குரு ஆண்

ஆண்களுக்கு அதிகமாக ஏன்? ஆண்களுக்கு XY — Y குரோமோசோமில் பார்வை மரபணுவின் எதிர் அல்லீல் இல்லை. ஒரே ஒரு X^b அல்லீல் இருந்தாலும் நிறக்குருடு ஆகும். பெண்களுக்கு இரண்டு X உள்ளதால் X^b X^b என்ற அரிய நிலை வேண்டும்.

6. சோதனைக் கலப்பு (test cross / back cross) என்றால் என்ன? Tt × tt கலப்பிற்கு பன்னெட் சதுரம் வரைந்து விகிதம் கண்டுபிடிக்கவும். சோதனைக் கலப்பின் நோக்கம் என்ன? (4 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சோதனைக் கலப்பு: அறியாத மரபுவகை உடைய தாவரத்தை tt உடன் கலப்பு செய்வது
Tt × tt → கேமட்கள்: T, t; t, t
பன்னெட் சதுரம்: Tt, tt, Tt, tt
விகிதம்: 50% Tt (உயரம்) : 50% tt (குட்டை) = 1:1

சோதனைக் கலப்பு (Test Cross): ஒரு தாவரம் TT என்றால் Tt என்றால் தெரியாமல் இருக்கும்போது, tt (homozygous recessive) உடன் கலப்பு செய்வர்.

நோக்கம்: அறியாத மரபுவகையை (TT அல்லது Tt) கண்டுபிடிக்க.

Tt × tt பன்னெட் சதுரம்:

	t	t
T	Tt (உயரம்)	Tt (உயரம்)
t	tt (குட்டை)	tt (குட்டை)

விகிதம்: Tt : tt = 1 : 1 (50% உயரம் : 50% குட்டை)

⭐ TT ஆக இருந்தால் → அனைத்தும் Tt (உயரம்). Tt ஆக இருந்தால் → 1:1 விகிதம். இதனால் மரபுவகை கண்டுபிடிக்கலாம்.

7. ஒரு மரபு (homozygous) மற்றும் கலப்பு மரபு (heterozygous) என்றால் என்ன என்று எடுத்துக்காட்டுடன் விளக்கவும். சோதனைக் கலப்பு மூலம் இரண்டையும் எவ்வாறு வேறுபடுத்துவர்? (5 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

ஒரு மரபு (Homozygous): இரண்டு சம அல்லீல்கள் — TT (ஆதிக்க) அல்லது tt (அடங்கு)
கலப்பு மரபு (Heterozygous): இரண்டு வேவ்வேறு அல்லீல்கள் — Tt
TT × tt சோதனைக் கலப்பு → அனைத்தும் Tt (100% உயரம்) → ஒரு மரபு ஆதிக்கம் என்று உறுதி
Tt × tt சோதனைக் கலப்பு → 50% Tt : 50% tt = 1:1 விகிதம் → கலப்பு மரபு என்று உறுதி
முடிவு: 100% உயரம் → TT; 1:1 விகிதம் → Tt

ஒரு மரபு (Homozygous): இரண்டு சம அல்லீல்கள்.

TT — homozygous dominant (ஒரு மரபு ஆதிக்கம்)

tt — homozygous recessive (ஒரு மரபு அடங்கு)

கலப்பு மரபு (Heterozygous): Tt — இரண்டு வேவ்வேறு அல்லீல்கள். வெளிப்படுவகை: உயரமான தாவரம் (T ஆதிக்கம்).

சோதனைக் கலப்பு மூலம் வேறுபடுத்தல்:

சோதனைக் கலப்பு	சந்ததி விகிதம்	முடிவு
? × tt	100% உயரம் (Tt மட்டும்)	பெற்றோர் TT
? × tt	50% உயரம் : 50% குட்டை (1:1)	பெற்றோர் Tt

இவ்வாறு வெளிப்படுவகையில் ஒரே மாதிரியாக தெரியும் தாவரங்களின் (TT அல்லது Tt) மரபுவகையை சோதனைக் கலப்பு மூலம் கண்டுபிடிக்கலாம்.

📝 பயிற்சி

தரம் 10 · பகுதி II

அலகு 1 — உயிரின் இரசாயன அடிப்படை

அலகு 2 — தேக்கோட்டு இயக்கம்

அலகு 3 — சடப்பொருள்களின் கட்டமைப்பு

அலகு 4 — நியூற்றனின் இயக்க விதிகள்

அலகு 5 — உராய்வு

அலகு 6 — தாவரங்களினதும் விலங்குகளினதும் கட்டமைப்பும் தொழிற்பாடும்

அலகு 7 — சார் அணுத்திணிவும் மோல் கருத்தும்

அலகு 8 — அங்கிகளின் சிறப்பியல்புகள்

அலகு 9 — வினையும் விசை

அலகு 10 — இரசாயனப் பிணைப்புகள்

அலகு 11 — விசையின் திருப்பல் விளைவு

அலகு 12 — விசைகளின் சமநிலை

அலகு 13 — உயிர்க்கோளம்

அலகு 14 — இனப்பெருக்கம்

அலகு 15 — வாயுக்களின் அழுத்தம்

அலகு 16 — சில முக்கிய வாயுக்கள்

அலகு 17 — சில முக்கிய இரசாயனத் தாக்கங்கள்

அலகு 18 — வேலை, சக்தி, திறன்

அலகு 19 — மின்னோட்டம்

அலகு 20 — பரம்பரை