வேலை ஆற்றல் திறன்
முக்கிய கருத்துக்கள்
| # | கருத்து | விளக்கம் |
|---|---|---|
| 1 | வேலை (W) | ஒரு விசை இடப்பெயர்ச்சியை ஏற்படுத்தும் போது வேலை செய்யப்படுகிறது. ஸ்கேலார் அளவு, SI அலகு ஜூல் (J). W = F·s·cosθ |
| 2 | நேர்மறை/எதிர்மறை/பூஜ்ஜிய வேலை | θ < 90° → +ve, θ = 90° → 0, θ > 90° → –ve |
| 3 | இயக்க ஆற்றல் (KE) | இயக்கம் காரணமாக ஒரு பொருளுக்கு உள்ள ஆற்றல். KE = ½ m v² |
| 4 | நிலை ஆற்றல் (PE) | நிலை காரணமாக உள்ள ஆற்றல். PE = mgh (ஈர்ப்பு) |
| 5 | வேலை–ஆற்றல் தேற்றம் | நிகர வேலை = இயக்க ஆற்றலில் மாற்றம்: Wnet = ΔKE |
| 6 | திறன் (P) | வேலை செய்யும் வீதம். P = W/t; SI அலகு வாட் (1 W = 1 J/s) |
| 7 | வணிக அலகு | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J = 1 அலகு (மின்சார மீட்டர்) |
| 8 | பாதுகாப்பு விதி | பழமைவாதம் அல்லாத விசைகள் இல்லாத நிலையில் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் (KE+PE) மாறாமல் இருக்கும் |
15 பயிற்சி பலதேர்வு கேள்விகள்
-
5 கிலோ எடையுள்ள ஒரு தொகுதி செங்குத்தாக 2 மீ உயர்த்தப்படுகிறது. ஈர்ப்பு விசையால் செய்யப்பட்ட வேலை (g = 10 m/s²) A) +100 J
B) –100 J
C) 0 J
D) +50 J
விடை: B
தீர்வு: W = –mgh = –5×10×2 = –100 J (விசை & இடப்பெயர்ச்சி எதிர் திசையில்)
குறுக்குவழி: உயர்த்தும் போது ஈர்ப்பு விசை எப்போதும் –ve வேலை செய்யும்; குறி தானாக வரும்.
குறிச்சொல்: வேலை குறி மரபு -
2 kW வெப்பமூட்டி 30 நிமிடம் இயங்குகிறது. kWh இல் நுகரப்பட்ட ஆற்றல் A) 0.5
B) 1
C) 2
D) 60
விடை: B
தீர்வு: E = P×t = 2 kW × 0.5 h = 1 kWh
குறுக்குவழி: kW × h = kWh நேரடியாக.
குறிச்சொல்: வணிக அலகு -
0.1 கிலோ எடையுள்ள கல் 10 m/s வேகத்தில் மேல்நோக்கி எறியப்படுகிறது. உச்சப் புள்ளியில் அதன் KE A) 10 J
B) 5 J
C) 0 J
D) 1 J
விடை: C
தீர்வு: v = 0 உச்சியில் ⇒ KE = 0
குறிச்சொல்: KE வரையறை -
வட்ட இயக்கத்தில் மையநோக்கு விசையால் செய்யப்படும் வேலை A) mv²/r
B) 2πrF
C) 0
D) F·r
விடை: C
தீர்வு: விசை ⊥ இடப்பெயர்ச்சி ⇒ cos90° = 0
குறுக்குவழி: எந்த ⊥ விசையும் → பூஜ்ஜிய வேலை.
குறிச்சொல்: பூஜ்ஜிய-வேலை நிகழ்வுகள் -
உந்தம் இரட்டிப்பாகினால், KE ஆனது A) அப்படியே
B) இரட்டிப்பு
C) 3×
D) 4×
விடை: D
தீர்வு: KE ∝ p² ⇒ 2² = 4×
குறுக்குவழி: p → KE அதை வர்க்கமாக்கு.
குறிச்சொல்: KE–உந்தம் தொடர்பு -
60 W பல்பு ஒரு நாளைக்கு 5 மணி நேரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 30 நாட்களில் நுகரப்படும் அலகுகள் A) 9
B) 18
C) 3
D) 90
விடை: A
தீர்வு: E = 0.06 kW × 5 h × 30 = 9 kWh
குறிச்சொல்: kWh கணக்கீடு -
ஒரு பம்பு 1000 கிலோ தண்ணீரை 5 நிமிடங்களில் 10 மீ உயர்த்துகிறது. அதன் திறன் (g = 10 m/s²) A) 200 W
B) 333 W
C) 2 kW
D) 3.33 kW
விடை: B
தீர்வு: P = mgh/t = 1000×10×10 / 300 s ≈ 333 W
குறிச்சொல்: திறன் வரையறை -
4 கிலோ எடையுள்ள பொருள் 5 மீ உயரத்தில் இருந்து விழுகிறது; தரையைத் தாக்கும் முன் வேகம் (காற்று தடை இல்லை) A) 10 m/s
B) 14 m/s
C) 20 m/s
D) 5 m/s
விடை: A
தீர்வு: mgh = ½mv² ⇒ v = √(2gh) = √(2×10×5) = 10 m/s
குறுக்குவழி: v = √(2gh) நினைவில் கொள்.
குறிச்சொல்: ஆற்றல் பாதுகாப்பு -
உராய்வு விசையால் செய்யப்படும் வேலை எப்போதும் A) நேர்மறை
B) எதிர்மறை
C) பூஜ்ஜியம்
D) மாறிலி
விடை: B
தீர்வு: இயக்கத்தை எதிர்க்கிறது ⇒ θ = 180° ⇒ cosθ = –1
குறிச்சொல்: வேலை குறி -
50 N விசை கிடைமட்டத்துடன் 60° கோணத்தில் செயல்பட்டு, பெட்டியை கிடைமட்டமாக 4 மீ நகர்த்துகிறது. செய்யப்பட்ட வேலை A) 200 J
B) 100 J
C) 173 J
D) 0
விடை: C
தீர்வு: W = F s cosθ = 50×4×cos60° = 50×4×0.5 = 100 J
குறுக்குவழி: cos60° = ½ → F·s ஐ பாதியாக்கு.
குறிச்சொல்: வேலை சூத்திரம் -
1 hp சமம் A) 746 W
B) 736 W
C) 1000 W
D) 1 kW
விடை: A
குறிச்சொல்: திறன் அலகு -
2 கிலோ எடையுள்ள தொகுதி 5 மீ நீளமும் 3 மீ உயரமும் உள்ள மென்மையான சாய்தளத்தில் கீழ்நோக்கி சறுக்குகிறது. அடிப்பகுதியில் வேகம் A) √60 m/s
B) 10 m/s
C) 5 m/s
D) 6 m/s
விடை: A
தீர்வு: mgh = ½mv² ⇒ v = √(2gh) = √(2×10×3) = √60 m/s
குறிச்சொல்: மென்மையான சாய்தளம் -
ஒரு இயந்திரம் 40 வினாடிகளில் 200 J வேலை செய்கிறது. உருவாக்கப்பட்ட திறன் A) 5 W
B) 8 kW
C) 5 kW
D) 8000 W
விடை: A
குறிச்சொல்: அடிப்படை திறன் -
வேகம் பாதியாகக் குறைந்தால், KE ஆனது A) ½
B) ¼
C) அப்படியே
D) இரட்டிப்பு
விடை: B
குறுக்குவழி: KE ∝ v² ⇒ (½)² = ¼
குறிச்சொல்: KE சார்பு -
எது ஆற்றலின் அலகு அல்ல? A) kWh
B) eV
C) hp
D) J
விடை: C
குறிச்சொல்: அலகுகள்
வேக தந்திரங்கள்
| நிலைமை | குறுக்குவழி | எடுத்துக்காட்டு |
|---|---|---|
| கட்டற்ற வீழ்ச்சி இறுதி வேகம் | v = √(2gh) | h = 5 m → v = 10 m/s |
| உந்தத்திலிருந்து KE | KE = p²/2m | p = 10 kg·m/s, m = 2 kg → KE = 25 J |
| சாய்தளத்தில் ஈர்ப்பு விசையால் செய்யப்படும் வேலை | Wg = –mgh (செங்குத்து h மட்டுமே) | 3 மீ உயரம் → Wg = –m×10×3 |
| kWh ஐ ஜூலாக மாற்ற | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J | 2 kWh = 7.2 × 10⁶ J |
| hp இல் திறன் | 1 hp ≈ 746 W; விரைவு 750 W | 3 hp ≈ 2.2 kW |
விரைவு மீள்பார்வை
| புள்ளி | விவரம் |
|---|---|
| 1 | வேலை ஸ்கேலார்; அலகு J; 1 J = 1 N·m |
| 2 | KE எப்போதும் எதிர்மறையாக இருக்காது; குறைந்தபட்சம் 0 |
| 3 | PE குறிப்பு மட்டம் தன்னிச்சையானது; ΔPE மட்டுமே முக்கியம் |
| 4 | வேலை–ஆற்றல் தேற்றம் பழமைவாத & பழமைவாதம் அல்லாத இரண்டு விசைகளுக்கும் பொருந்தும் |
| 5 | நேரம் பாயும் திசையில் வேலை செய்யப்படும் போது திறன் > 0 |
| 6 | 1 W = 1 J/s; 1 kW = 1000 W |
| 7 | வட்ட இயக்கத்தில், திசைவேகத்திற்கு ⊥ என்றால் இழுவிசை & எடை பூஜ்ஜிய வேலை செய்யலாம் |
| 8 | P–t வரைபடத்தின் கீழ் உள்ள பரப்பு வேலையை (ஆற்றல்) தரும் |
| 9 | ஈர்ப்பு விசை மட்டுமே செயல்படும் போது, மொத்த இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படும் |
| 10 | தேர்வுகளில், வேலை குறிக்கு F & s க்கு இடையே உள்ள கோணம் θ ஐ எப்போதும் சரிபார்க்கவும் |
BETA
