குறுவினாக்கள் மற்றும் பதில்கள்

வேலை, ஆற்றல் மற்றும் திறன் (இயற்பியல்)

குறுவினாக்கள்

1. இயற்பியலில் வேலை யின் வரையறையானது பொதுக்கருத்திலிருந்து எவ்வாறு மாறுபடுகிறது என்பதை விளக்குக. 

● வேலை என்பது உடல் சார்ந்த வேலை மற்றும் மனம் சார்ந்த வேலை ஆகிய இரண்டையும் குறிக்கும். உண்மையில் எந்த ஒரு செயல்பாடும் பொதுவாக வேலை என்றே அழைக்கப்படும். 

● ஆனால் இயற்பியலில் வேலை என்ற சொல் துல்லியமான வரையறையைக் கொண்டுள்ள ஒரு இயல் அளவாகக் கருதப்படுகிறது. 

● ஒரு பொருளின் மீது செயல்படுத்தப்பட்ட விசை அதனை இடம் பெயரச் செய்தால் விசையினால் வேலை செய்யப்படுகிறது.

2. பல்வேறு வகையான நிலை ஆற்றலைக் கூறுக. அதன் சமன்பாடுகளை விளக்குக. 

i) புவிஈர்ப்பு விசையினால் பொருள் பெற்றுள்ள ஆற்றலானது ஈர்ப்பு அழுத்த ஆற்றல் ஆகும். 

u = mgh 

இங்கு m என்பது பொருளின் நிறை 

g என்பது புவிஈர்ப்பு முடுக்கம் 

h என்பது தரையிலிருந்து பொருள் உள்ள உயரம்

ii) சுருள்வில் விசை மற்றும் இது போன்ற இணையான விசைகளினால் பெறப்படும் ஆற்றலானது மீட்சியழுத்த ஆற்றல் ஆகும்.

U = 1/2 k (x2f = xi2)

இங்கு k என்பது விசைமாறிலி

Xi என்பது சுருள்வில்லின் தொடக்க நிலை

Xf என்பது சுருள்வில்லின் இறுதிநிலை 

iii) நிலை மின்னியல் விசையால் பெறப்படும் ஆற்றல் மின்னழுத்த ஆற்றல் ஆகும்.

U = q1q2 / 4πεor

இங்கு q1, q2 என்பது புள்ளி மின்னூட்டங்கள் r என்பது புள்ளி மின்னூட்டங்களுக்கு இடையே யான தொலைவு 

εo என்பது வெற்றிடத்தின் விடுதிறன்

εo = 8.854 × 10-12 C2N-1m-2

3. ஆற்றல் மாற்றா விசை மற்றும் ஆற்றல் மாற்றும் விசைகளுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடுகளைக் கூறுக. ஒவ்வொன்றிற்கும் இரு உதாரணங்கள் தருக.

4. மீட்சி மற்றும் மீட்சியற்ற மோதலின் சிறப்பியல்புகளை விளக்குக.

5. பின்வருவனவற்றை வரையறு

(a) மீட்சியளிப்பு குணகம் 

(b) திறன் 

(c) ஆற்றல் மாறா விதி 

(d) மீட்சியற்ற மோதலில் இயக்க ஆற்றல் இழப்பு 

மீட்சியளிப்பு குணகம்: 

a) மோதலுக்குப் பின் உள்ள விலகும் திசைவேகத்திற்கும் (சார்புத் திசைவேகம்) மோதலுக்கு முன் உள்ள நெருங்கும் திசைவேகத்திற்கும் இடையே உள்ள விகிதம் மீட்சியளிப்பு குணகம் என வரையறுக்கப் படுகிறது. அதாவது

e = விலகும் திசைவேகம் / நெருங்கும் திசைவேகம்;

e = (v2 – v1) / (u1 - u2)

b) திறன்:

வேலை செய்யப்படும் வீதம் (அ) ஆற்றல் வெளிப்படும் வீதம், திறன் என வரையறுக்கப் படுகிறது.

திறன் (P) = செய்யப்பட்ட வேலை (W) /  எடுத்துக்கொண்ட நேரம் (t) 

P = W / t

c) ஆற்றல் மாறாவிதி: 

ஆற்றல் மாறா விதியின்படி ஆற்றலை ஆக்கவோ அழிக்கவோ இயலாது. ஆற்றலானது ஒரு வகையிலிருந்து மற்றொரு வகையாக மாறக் கூடியது. ஆனால் ஒரு தனித்த அமைப்பின் மொத்த ஆற்றல் மாறிலியாக இருக்கும்.

d) மீட்சியற்ற மோதலில் இயக்க ஆற்றல் இழப்பு: 

1. முழு மீட்சியற்ற மோதலின் போது இயக்க ஆற்றலின் இழப்பானது ஒலி, வெப்பம், ஒளி போன்ற வேறு வகையான ஆற்றலாக மாற்றப் படுகிறது.

2. மோதலுக்கு முன் மொத்த இயக்க ஆற்றல் KEi மற்றும் மோதலுக்குப்பின் மொத்த இயக்க ஆற்றல் KE1 எனக் கொள்க. 

3. மோதலுக்கு முன்மொத்த இயக்க ஆற்றல்

KE1 = 1/2 m1u12 + 1/2 m2u22     ………….(1)

4. மோதலுக்கு பின் மொத்த இயக்க ஆற்றல்

KEf = 1/2 (m1+m2)v2           …………………(2)

எனவே இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் இழப்பு

ΔQ = KEi - KEf 

∆Q = 1/2 m1u12 + 1/2 m2u22 − 1/2 (m1+m2)v2          ………….(3)

v = m1u1 + m2u2 / (m1 + m2) சமன்பாடு (3) இல் பிரதியிட்டு (a+b)2 = a2 + b2 + 2ab என்ற இயற்கணித சமன்பாட்டை பயன்படுத்தி, சுருக்க நாம் பெறுவது இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் இழப்பு 

∆Q = 1/2 (m1m2 / [m1+m2] ) (u1–u2)2