ஒலியியல் (பத்தாம் வகுப்பு அறிவியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்திற்கான, பாடநூலில் இல்லாத 15 கூடுதல் வினாக்கள் — ஒவ்வொன்றிலும் சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
பின்வரும் கூற்றுகளில் ஒலி அலைகளின் பரவலைப் பற்றிச் சரியாக விவரிப்பது எது?
- A. ஒலி அலைகள் வாயுக்களில் நெட்டலைகளாகவும், திண்மங்களில் குறுக்கலைகளாகவும் பரவுகின்றன.
- B. ஒலி அலைகள் அனைத்துப் பருப்பொருள் நிலைகளிலும் நெட்டலைகளாகப் பரவக்கூடியவை.சரி
- C. ஒலி அலைகள் பரவ பருப்பொருள் ஊடகம் தேவையில்லை மற்றும் அவை வெற்றிடத்திலும் பரவும்.
- D. ஒலியானது அதன் அதிக மீட்சித்தன்மை காரணமாக வாயு ஊடகங்களில் மிக அதிவேகமாகப் பயணிக்கும்.
விளக்கம். ஒலி அலைகள் என்பவை நெட்டலைகளாகும். இவை திண்மம், திரவம் மற்றும் வாயு போன்ற பருப்பொருள் ஊடகங்களின் வழியாக மட்டுமே பரவக்கூடியவை, வெற்றிடத்தில் பரவ முடியாது.
Q2
காற்றின் வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கும்போது, வளிமண்டல அழுத்தம் நான்கு மடங்கு அதிகரிக்கப்பட்டால், ஒலியின் திசைவேகத்தில் என்ன மாற்றம் ஏற்படும்?
- A. அதன் ஆரம்ப மதிப்பை விட நான்கு மடங்கு ஆகும்.
- B. பாதியாகக் குறையும்.
- C. எந்த மாற்றமும் அடையாது.சரி
- D. இரு மடங்காக அதிகரிக்கும்.
விளக்கம். மாறாத வெப்பநிலையில், வாயுவில் ஒலியின் திசைவேகம் அழுத்தத்தைப் பொறுத்து மாறுபடாது. ஏனெனில் அழுத்த மாறுபாடு அதற்கேற்ப அடர்த்தி மாறுபாட்டினால் சமன் செய்யப்படுகிறது.
Q3
காற்றில் பரவும் நெட்டலையானது ஒரு திடமான சுவரில் மோதும்போது, சுவரில் மோதும் அமுக்கமானது (Compression) எவ்வாறு எதிரொலிக்கிறது?
- A. அது நெகிழ்ச்சியாக (Rarefaction) எதிரொலிக்கிறது.
- B. அது அமுக்கமாகவே (Compression) எதிரொலிக்கிறது.சரி
- C. அது சுவரினால் முழுமையாக உறிஞ்சப்படுகிறது.
- D. அது குறுக்கலையின் முகடாக மாறுகிறது.
விளக்கம். அடர்மிகு ஊடகத்தின் (திடமான சுவர்) எல்லையில் அமுக்கம் மோதும்போது, சுவர் அதற்குச் சமமான எதிர்விசையை அளிப்பதால், அது மீண்டும் அமுக்கமாகவே எதிரொலிக்கிறது.
Q4
ஒரு திண்மத்தில் பரவும் நெட்டலையானது காற்று போன்ற அடர்குறை ஊடகத்தின் எல்லையை மோதும்போது, அதன் அமுக்கத்திற்கு என்ன நிகழ்கிறது?
- A. அது அமுக்கமாகவே எதிரொலிக்கிறது.
- B. அது நெகிழ்ச்சியாக எதிரொலிக்கிறது.சரி
- C. அது எதிரொலிக்காமல் ஒளிவிலகல் அடைகிறது.
- D. அது குறுக்கலையின் அகடாக மாறுகிறது.
விளக்கம். அடர்குறை ஊடகத்தின் எல்லையில் துகள்கள் எளிதாக நகர முடிவதால், அங்கு குறைந்த அழுத்தம் உருவாகிறது. இதனால் அமுக்கமானது நெகிழ்ச்சியாக எதிரொலிக்கிறது.
Q5
காற்றின் ஒப்புமை ஈரப்பதம் அதிகரிக்கும் போது, காற்றில் ஒலியின் வேகம் ஏன் அதிகரிக்கிறது?
- A. ஈரப்பதமுள்ள காற்று உலர் காற்றை விட அதிக அடர்த்தி கொண்டது, இது ஒலியின் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.
- B. ஈரப்பதமுள்ள காற்று உலர் காற்றை விடக் குறைந்த அடர்த்தி கொண்டது, இது ஒலியின் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.சரி
- C. ஈரப்பதமுள்ள காற்றில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகள் ஒலியின் வீச்சை அதிகரிக்கின்றன.
- D. ஈரப்பதம் எப்போதும் காற்றின் வெப்பநிலையை நேரடியாக உயர்த்துகிறது.
விளக்கம். நீராவியின் அடர்த்தி உலர் காற்றின் அடர்த்தியை விடக் குறைவு. ஈரப்பதம் அதிகரிக்கும் போது காற்றின் ஒட்டுமொத்த அடர்த்தி குறைவதால், ஒலியின் திசைவேகம் அதிகரிக்கிறது.
Q6
ஒரு கோளின் வளிமண்டலத்தில் ஒலியின் திசைவேகம் $800\text{ மீ வி}^{-1}$ எனில், தெளிவான எதிரொலியைத் தனித்துக் கேட்க ஒலிமூலத்திற்கும் எதிரொலிக்கும் பரப்புக்கும் இடையே இருக்க வேண்டிய குறைந்தபட்சத் தொலைவு என்ன?
- A. $40.0\text{ மீ}$சரி
- B. $20.0\text{ மீ}$
- C. $80.0\text{ மீ}$
- D. $17.2\text{ மீ}$
விளக்கம். மனித செவியின் ஒலி நிலைப்புத்திறன் $0.1\text{ வினாடி}$ ஆகும். குறைந்தபட்சத் தொலைவு $d = \frac{v \times t}{2}$ என்ற சமன்பாட்டால் கணக்கிடப்படுகிறது. $v = 800\text{ மீ வி}^{-1}$ எனப் பிரதியிட்டால் $40\text{ மீ}$ கிடைக்கும்.
Q7
லண்டனிலுள்ள புனித பால் கதீட்ரல் ஆலயத்தில் உள்ளதைப் போன்ற முணுமுணுக்கும் அரங்கின் சுவர்கள், பலமுறை எதிரொலித்தல் மூலம் ஒலி நீண்ட தூரம் பயணிக்க உதவும் வகையில் எந்தக் குறிப்பிட்ட வடிவியல் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன?
- A. பரவளைய வடிவம் (Parabolic)
- B. கோள வடிவம் (Spherical)
- C. நீள்வட்ட வடிவம் (Elliptical)சரி
- D. அதிபரவளைய வடிவம் (Hyperbolic)
விளக்கம். முணுமுணுக்கும் அரங்குகள் நீள்வட்ட வடிவில் கட்டப்படுகின்றன. ஒரு குவியத்திலிருந்து உருவாகும் ஒலியானது சுவர்களில் எதிரொலித்து மற்றொரு குவியத்தில் தெளிவாகக் கேட்கிறது.
Q8
நிலையான ஒலிமூலம் ஒன்று வட்டப் பாதையின் மையத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. கேட்பவர் இவ்வட்டப் பாதையில் சீரான வேகத்தில் நகர்ந்தால், அவர் கேட்கும் ஒலியின் தோற்ற அதிர்வெண் என்னவாக இருக்கும்?
- A. கேட்பவர் நகரும் போது அதிர்வெண் தொடர்ச்சியாக அதிகரிக்கும்.
- B. அது ஒலிமூலத்தின் உண்மை அதிர்வெண்ணுக்குச் சமமாகவே இருக்கும்.சரி
- C. கேட்பவர் நகரும் போது அதிர்வெண் தொடர்ச்சியாகக் குறையும்.
- D. அது உண்மை அதிர்வெண்ணுக்கு மேலாகவும் கீழாகவும் அவ்வப்போது மாறும்.
விளக்கம். கேட்பவர் மையத்திலுள்ள ஒலிமூலத்தைச் சுற்றி வட்டப்பாதையில் நகர்வதால், இருவருக்கும் இடையே உள்ள தூரம் மாறாமல் இருக்கும். இதனால் சார்பியக்கம் இல்லாததால் டாப்ளர் விளைவு ஏற்படாது.
Q9
பின்வரும் எந்தச் சூழ்நிலையில் டாப்ளர் விளைவு ஏற்படாது, அதாவது கேட்பவரால் கேட்கப்படும் தோற்ற அதிர்வெண் உண்மை அதிர்வெண்ணுக்குச் சமமாக இருக்கும்?
- A. ஒலிமூலம் ஓய்வு நிலையிலிருந்து கேட்பவர் அதை நோக்கி நகரும் போது.
- B. கேட்பவர் ஓய்வு நிலையிலிருந்து ஒலிமூலம் அவரை விட்டு விலகிச் செல்லும் போது.
- C. ஒலிமூலமும் கேட்பவரும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தான திசைகளில் நகரும் போது.சரி
- D. ஒலிமூலமும் கேட்பவரும் ஒருவரையொருவர் நோக்கி நகரும் போது.
விளக்கம். டாப்ளர் விளைவு நடைபெறாத சூழ்நிலைகளின்படி, ஒலிமூலமும் கேட்பவரும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தான திசைகளில் பயணிக்கும்போது தோற்ற அதிர்வெண்ணில் மாற்றம் ஏதும் இருக்காது.
Q10
திரையரங்குகளில் ஒலியானது பார்வையாளர்களை நோக்கி இணையாக எதிரொலிக்கப்படுவதை உறுதி செய்ய, வளைந்த குழிவான ஒலி எதிரொலிப்புப் பலகையின் முன்னே பேசுபவர் எங்கு நிறுத்தப்பட வேண்டும்?
- A. குழிவான பலகையின் வளைவு மையத்தில்.
- B. குழிவான பலகையின் குவியப் புள்ளியில் (Focus).சரி
- C. குழிவான பலகையின் மீது நேரடியாகத் தொட்டுக் கொண்டு.
- D. பலகைக்குப் பின்னால் உள்ள ஏதேனும் ஒரு இடத்தில்.
விளக்கம். பேசுபவர் குழிவான ஒலி எதிரொலிப்புப் பலகையின் குவியப் புள்ளியில் நிறுத்தப்படும்போது, எதிரொலிக்கும் ஒலி அலைகள் இணைக்கற்றைகளாகப் பார்வையாளர்களைச் சென்றடைந்து ஒலியின் தரத்தை உயர்த்துகின்றன.
Q11
காது கேளாதோருக்கான கேட்கும் கருவியாகப் பயன்படுவதும், ஒரு அகன்ற முனையையும் குறுகிய முனையையும் கொண்டு பலமுறை எதிரொலித்தல் மூலம் ஒலியை செவிக்குழாயில் குவிக்கும் சாதனம் எது?
- A. ஒலிபெருக்கி (Megaphone)
- B. காதுக்குழல் அல்லது காதொலிக் குழல் (Ear trumpet)சரி
- C. ஒலி பலகை (Sound board)
- D. இதயத்துடிப்புமானி (Stethoscope)
விளக்கம். காதொலிக் குழலின் அகன்ற முனை ஒலியைப் பெற்று, குறுகிய முனையின் வழியே பலமுறை எதிரொலித்து செவிக்குள் அனுப்புகிறது. இது ஒலியின் செறிவை அதிகரித்துத் தெளிவாக்குகிறது.
Q12
பின்வரும் ஒலி அலைகளில் மனிதச் செவிகளால் கேட்க முடியாத குற்றொலி அலைகளின் அதிர்வெண் எல்லை எது?
- A. செவியுணர் ஒலி அலைகள் (Audible waves)
- B. மீயொலி அலைகள் (Ultrasonic waves)
- C. குற்றொலி அலைகள் (Infrasonic waves)சரி
- D. மின்காந்த அலைகள் (Electromagnetic waves)
விளக்கம். குற்றொலி அலைகள் என்பவை $20\text{ Hz}$ க்கும் குறைவான அதிர்வெண் கொண்ட ஒலி அலைகளாகும். மனித செவியின் செவியுணர் எல்லைக்குக் குறைவாக இருப்பதால் இவற்றைக் கேட்க முடியாது.
Q13
பாடப்புத்தகத்தில் கொடுக்கப்பட்டுள்ள மதிப்புகளின்படி, செம்பு (Copper), நீர் (Water) மற்றும் காற்று (Air - $20\text{ }^{\circ}\text{C}$-ல்) ஆகியவற்றில் ஒலியின் திசைவேகத்தை இறங்கு வரிசையில் எழுதுக.
- A. நீர் > செம்பு > காற்று
- B. செம்பு > நீர் > காற்றுசரி
- C. காற்று > நீர் > செம்பு
- D. செம்பு > காற்று > நீர்
விளக்கம். ஒலியானது வாயுக்களை விடத் திரவங்களிலும், திரவங்களை விடத் திண்மங்களிலும் வேகமாகப் பரவும். செம்பில் அதன் வேகம் $5010\text{ மீ வி}^{-1}$, நீரில் $1493\text{ மீ வி}^{-1}$ மற்றும் காற்றில் $343\text{ மீ வி}^{-1}$ ஆகும்.
Q14
ஒரு வாயு ஊடகத்தில், ஒலி அலைகளின் திசைவேகமானது அதன் தனி வெப்பநிலையின் (\(T\)) மதிப்புடன் எவ்வாறு மாறுபடுகிறது?
- A. தனி வெப்பநிலை $T$-க்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும்.
- B. தனி வெப்பநிலையின் இருமடி மூலத்திற்கு ($T$-ன் வர்க்கமூலத்திற்கு) நேர்த்தகவில் இருக்கும்.சரி
- C. தனி வெப்பநிலை $T$-க்கு எதிர்த்தகவில் இருக்கும்.
- D. வெப்பநிலையைச் சார்ந்து அமையாது.
விளக்கம். வாயுக்களில் ஒலியின் திசைவேகம் அதன் தனி வெப்பநிலையின் இருமடி மூலத்திற்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும் (\(v \propto \sqrt{T}\)). எனவே வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது திசைவேகமும் அதிகரிக்கும்.
Q15
கடல்சார் வழிசெலுத்தலில், சோனார் (SONAR) அமைப்புகளில் டாப்ளர் விளைவு எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது?
- A. கடல்நீரின் உவர்ப்புத்தன்மையைக் கண்டறிய.
- B. நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் மற்றும் கடல்வாழ் உயிரினங்களின் வேகத்தைக் கணக்கிட.சரி
- C. கடலடியின் உயர்-தெளிவுத்திறன் படங்களைப் பிடிக்க.
- D. வெவேறு ஆழங்களில் கடல்நீரின் வெப்பநிலையை அளவிட.
விளக்கம். சோனார் அமைப்பில் அனுப்பப்படும் மற்றும் பிரதிபலித்து வரும் மீயொலி அலைகளின் அதிர்வெண் மாற்றத்தை டாப்ளர் விளைவு மூலம் கணக்கிட்டு, நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களின் வேகத்தை அறியலாம்.
