10th Science Physics Compulsory Problems with Answers

Secure your perfect score by mastering the most critical section of your board exam with our curated guide to 10th Science Compulsory Problems. The compulsory numerical questions in Physics and Chemistry—covering core topics like light refraction, electric current, solutions, laws of motion, and mole concepts—often determine whether a student achieves a top tier grade. This resource breaks down the most frequently repeated exam problems, offering clear formulas, step-by-step calculations, and unit conversions to help you solve every compulsory question with absolute accuracy and speed.

10th Science Physics Compulsory Problems

1. Calculate the velocity of a moving body of mass 5 kg whose linear momentum is 2.5 kg m/s. [Unit 1 - Page 12 - Solved Problem]

Options: A) 0.25 m/s B) 0.5 m/s C) 1 m/s D) 2.5 m/s

Answer: B) 0.5 m/s

Linear momentum = mass × velocity
Velocity = linear momentum / mass
v = 2.5 / 5 = 0.5 m/s

2. A door is pushed, at a point whose distance from the hinges is 90 cm, with a force of 40 N. Calculate the moment of the force about the hinges. [Unit 1 - Page 12 - Solved Problem]

Options: A) 18 N m B) 36 N m C) 40 N m D) 45 N m

Answer: B) 36 N m

Formula: Moment of a force, M = F × d
Given: F = 40 N and d = 90 cm = 0.9 m
M = 40 × 0.9 = 36 N m

3. At what height from the centre of the Earth will the acceleration due to gravity be 1/4 of its value at the Earth? [Unit 1 - Page 12 - Solved Problem]

Options:
A) At a distance R from the centre of the Earth
B) At a distance 2R from the centre of the Earth
C) At a distance 3R from the centre of the Earth
D) At a distance R/2 from the centre of the Earth

Answer: B) At a distance 2R from the centre of the Earth

Data: Height from the centre of the Earth, R' = R + h
Acceleration due to gravity at that height, g' = g / 4
Formula: g = GM / R², g' = GM / (R')²
g / g' = (R' / R)²
g / (g / 4) = (R + h)² / R²
4 = (R + h)² / R²
Taking square root: 2 = (R + h) / R ⇒ 2R = R + h ⇒ h = R
So, R' = R + h = 2R. From the centre of the Earth, the object is placed at twice the radius of the Earth.

4. Two bodies have a mass ratio of 3:4. The force applied on the bigger mass produces an acceleration of 12 m/s². What could be the acceleration of the other body, if the same force acts on it? [Unit 1 - Page 15 - Exercise Problem]

Options: A) 9 m/s² B) 12 m/s² C) 16 m/s² D) 24 m/s²

Answer: C) 16 m/s²

Mass ratio = 3:4. Let smaller mass = 3m, bigger mass = 4m
On bigger mass: Force, F = mass × acceleration = 4m × 12 = 48m N
Same force acts on smaller mass 3m: Acceleration, a = F / (3m) = 48m / 3m = 16 m/s²

5. A ball of mass 1 kg moving with a speed of 10 m/s rebounds after a perfect elastic collision with the floor. Calculate the change in linear momentum of the ball. [Unit 1 - Page 15 - Exercise Problem]

Options: A) 0 kg m/s B) 10 kg m/s C) 20 kg m/s D) 5 kg m/s

Answer: C) 20 kg m/s

Mass, m = 1 kg; Initial velocity, u = +10 m/s; Final velocity after rebound, v = -10 m/s
Initial momentum, p_i = m × u = 1 × 10 = 10 kg m/s
Final momentum, p_f = m × v = 1 × (-10) = -10 kg m/s
Change in momentum, Δp = p_f - p_i = (-10) - 10 = -20 kg m/s
Hence, the change in linear momentum is 20 kg m/s in magnitude.

6. A mechanic unscrews a nut by applying a force of 140 N with a spanner of length 40 cm. What should be the length of the spanner if a force of 40 N is applied to unscrew the same nut? [Unit 1 - Page 15 - Exercise Problem]

Options: A) 40 cm B) 80 cm C) 120 cm D) 140 cm

Answer: D) 140 cm

Moment of force must be the same in both cases.
First case: F₁ = 140 N, d₁ = 40 cm = 0.4 m ⇒ M = 140 × 0.4 = 56 N m
Second case: F₂ = 40 N, M = F₂ × d₂ ⇒ 56 = 40 × d₂ ⇒ d₂ = 56 / 40 = 1.4 m = 140 cm
Required length of the spanner = 140 cm.

7. The ratio of masses of two planets is 2:3 and the ratio of their radii is 4:7. Find the ratio of their accelerations due to gravity. [Unit 1 - Page 15 - Exercise Problem]

Options: A) 8:21 B) 21:8 C) 49:24 D) 24:49

Answer: C) 49:24

g = GM / R²
g₁ / g₂ = (M₁ / M₂) × (R₂² / R₁²) = (2/3) × (7² / 4²) = (2/3) × (49/16) = 98/48 = 49/24
So, the ratio of accelerations due to gravity is 49:24.

8. If the angle of incidence is 30°, calculate the angle of refraction inside the glass. [Unit 2 - Page 28 - Solved Problem]

Options: A) 12.5° B) 19.45° C) 28° D) 30°

Answer: B) 19.45°

Snell's law: μ₁ sin i = μ₂ sin r
Here μ₁ = 1.0, μ₂ = 1.5, i = 30°
(1.0) sin 30° = 1.5 sin r ⇒ 0.5 = 1.5 sin r ⇒ sin r = 0.5 / 1.5 = 0.333 ⇒ r = sin^-1(0.333) = 19.45°

9. A beam of light passing through a diverging lens of focal length 0.3 m appears to be focused at a distance 0.2 m behind the lens. Find the position of the object. [Unit 2 - Page 28 - Solved Problem]

Options: A) -0.4 m B) -0.5 m C) -0.6 m D) -1.2 m

Answer: C) -0.6 m

f = -0.3 m, v = -0.2 m
1/u = 1/v - 1/f = 1/(-0.2) - 1/(-0.3) = -5 + 3.33 = -1.67 ⇒ u = -0.6 m

10. A person with myopia can see objects placed at a distance of 4 m. If he wants to see objects at a distance of 20 m, what should be the focal length and power of the concave lens he must wear? [Unit 2 - Page 28 - Solved Problem]

Options: A) f = -2 m, P = -0.5 D B) f = -4 m, P = -0.25 D C) f = -5 m, P = -0.2 D D) f = -6 m, P = -0.16 D

Answer: C) f = -5 m, P = -0.2 D

x = 4 m, y = 20 m
f = (x × y) / (x - y) = (4 × 20) / (4 - 20) = 80 / (-16) = -5 m
P = 1 / f = -1 / 5 = -0.2 D

11. For a person with hypermetropia, the near point has moved to 1.5 m. Calculate the focal length of the correction lens in order to make his eyes normal. [Unit 2 - Page 28 - Solved Problem]

Options: A) 0.2 m B) 0.25 m C) 0.3 m D) 0.5 m

Answer: C) 0.3 m

d = 1.5 m, D = 25 cm = 0.25 m
f = (d × D) / (d - D) = (1.5 × 0.25) / (1.5 - 0.25) = 0.375 / 1.25 = 0.3 m

12. An object is placed at a distance 20 cm from a convex lens of focal length 10 cm. Find the image distance and nature of the image. [Unit 2 - Page 30 - Exercise Problem]

Options: A) v = 10 cm, virtual and erect B) v = 10 cm, real and inverted C) v = 20 cm, real and inverted D) v = 20 cm, virtual and erect

Answer: C) v = 20 cm, real and inverted

u = -20 cm, f = +10 cm
1/v = 1/f + 1/u = 1/10 - 1/20 = 1/20 ⇒ v = 20 cm
Since v is positive, the image is real and inverted.

13. An object of height 3 cm is placed at 10 cm from a concave lens of focal length 15 cm. Find the size of the image. [Unit 2 - Page 30 - Exercise Problem]

Options: A) 1 cm B) 1.5 cm C) 1.8 cm D) 3 cm

Answer: C) 1.8 cm

h = 3 cm, u = -10 cm, f = -15 cm
1/v = 1/(-15) + 1/(-10) = -5/30 = -1/6 ⇒ v = -6 cm
m = v / u = (-6) / (-10) = 0.6
h' = m × h = 0.6 × 3 cm = 1.8 cm

14. A container whose capacity is 70 ml is filled with a liquid up to 50 ml. Then the liquid in the container is heated. Initially, the level of the liquid falls from 50 ml to 48.5 ml. Then we heat more, the level of the liquid rises to 51.2 ml. Find the apparent and real expansion. [Unit 3 - Page 38 - Solved Problem]

Options: A) Apparent = 1.2 ml, Real = 2.7 ml B) Apparent = 1.2 ml, Real = 2.5 ml C) Apparent = 2.7 ml, Real = 1.2 ml D) Apparent = 0.8 ml, Real = 2.7 ml

Answer: A) Apparent = 1.2 ml, Real = 2.7 ml

Apparent expansion = Final level - Initial level = 51.2 - 50 = 1.2 ml
Real expansion = Final level - Minimum level = 51.2 - 48.5 = 2.7 ml

15. Keeping the temperature as constant, a gas is compressed four times of its initial pressure. The volume of gas in the container changing from 20 cc (V₁) to V₂. Find the final volume V₂. [Unit 3 - Page 39 - Solved Problem]

Options: A) 2.5 cm³ B) 5 cm³ C) 10 cm³ D) 80 cm³

Answer: B) 5 cm³

P₁V₁ = P₂V₂ ⇒ V₂ = (P₁ / P₂) × V₁ = (P / 4P) × 20 = 20 / 4 = 5 cm³

16. Find the final temperature of a copper rod whose area of cross section changes from 10 m² to 11 m² due to heating. The copper rod is initially kept at 90 K. (Coefficient of superficial expansion is 0.0021 /K) [Unit 3 - Page 41 - Exercise Problem]

Options: A) 90 K B) 100 K C) 137.6 K D) 140 K

Answer: C) 137.6 K

ΔA = 11 - 10 = 1 m²
ΔA = α × A₁ × ΔT ⇒ 1 = 0.0021 × 10 × (T₂ - 90)
T₂ - 90 = 1 / 0.021 ≈ 47.619 ⇒ T₂ = 90 + 47.619 ≈ 137.6 K

17. Calculate the coefficient of cubical expansion of a zinc bar, whose volume is increased 0.25 m³ from 0.3 m³ due to a temperature change of 50 K. [Unit 3 - Page 41 - Exercise Problem]

Options: A) 1/60 K^-1 B) 1/600 K^-1 C) 1/6 K^-1 D) 1/30 K^-1

Answer: A) 1/60 K^-1

β = ΔV / (V₁ × ΔT) = 0.25 / (0.3 × 50) = 0.25 / 15 = 1/60 K^-1

18. A charge of 12 coulomb flows through a bulb in 5 second. What is the current through the bulb? [Unit 4 - Page 43 - Solved Problem]

Options: A) 0.6 A B) 1.2 A C) 2.4 A D) 6 A

Answer: C) 2.4 A

I = Q / t = 12 / 5 = 2.4 A

19. The work done in moving a charge of 10 C across two points in a circuit is 100 J. What is the potential difference between the points? [Unit 4 - Page 45 - Solved Problem]

Options: A) 1 V B) 5 V C) 10 V D) 20 V

Answer: C) 10 V

V = W / Q = 100 / 10 = 10 V

20. Calculate the resistance of a conductor through which a current of 2 A passes, when the potential difference between its ends is 30 V. [Unit 4 - Page 46 - Solved Problem]

Options: A) 5 Ω B) 10 Ω C) 15 Ω D) 20 Ω

Answer: C) 15 Ω

R = V / I = 30 / 2 = 15 Ω

21. The resistance of a wire of length 10 m is 2 ohm. If the area of cross section of the wire is 2 × 10^-7 m², determine its (i) resistivity (ii) conductance and (iii) conductivity. [Unit 4 - Page 47 - Solved Problem]

Options:
A) ρ = 4 × 10^-8 Ω m, G = 0.5 mho, σ = 0.25 × 10⁸ mho m^-1
B) ρ = 2 × 10^-8 Ω m, G = 0.5 mho, σ = 0.5 × 10⁸ mho m^-1
C) ρ = 4 × 10^-7 Ω m, G = 2 mho, σ = 0.25 × 10⁶ mho m^-1
D) ρ = 2 × 10^-7 Ω m, G = 2 mho, σ = 0.5 × 10⁶ mho m^-1

Answer: A) ρ = 4 × 10^-8 Ω m, G = 0.5 mho, σ = 0.25 × 10⁸ mho m^-1

(i) ρ = (R × A) / L = (2 × 2 × 10^-7) / 10 = 4 × 10^-8 Ω m
(ii) G = 1 / R = 1 / 2 = 0.5 mho
(iii) σ = 1 / ρ = 1 / (4 × 10^-8) = 0.25 × 10⁸ mho m^-1

22. Three resistors of resistances 5 ohm, 3 ohm and 2 ohm are connected in series with a 10 V battery. Calculate their effective resistance and the current flowing through the circuit. [Unit 4 - Page 48 - Solved Problem]

Options: A) R_s = 5 Ω, I = 2 A B) R_s = 10 Ω, I = 1 A C) R_s = 15 Ω, I = 0.5 A D) R_s = 20 Ω, I = 0.2 A

Answer: B) R_s = 10 Ω, I = 1 A

R_s = 5 + 3 + 2 = 10 Ω
I = V / R_s = 10 / 10 = 1 A

23. An electric heater of resistance 5 Ω is connected to an electric source. If a current of 6 A flows through the heater, then find the amount of heat produced in 5 minutes. [Unit 4 - Page 51 - Solved Problem]

Options: A) 5400 J B) 9000 J C) 27 000 J D) 54 000 J

Answer: D) 54 000 J

t = 5 minutes = 5 × 60 s = 300 s
H = I²Rt = (6)² × 5 × 300 = 36 × 5 × 300 = 54 000 J

24. Two bulbs are having the ratings as 60 W, 220 V and 40 W, 220 V respectively. Which one has a greater resistance? [Unit 4 - Page 54 - Solved Problem]

Options: A) 60 W, 220 V bulb B) 40 W, 220 V bulb C) Both have the same resistance D) Cannot be determined

Answer: B) 40 W, 220 V bulb

P = V² / R ⇒ R ∝ 1 / P for constant voltage.
Lower power → higher resistance. Hence, the 40 W bulb has greater resistance.

25. Calculate the current and the resistance of a 100 W, 200 V electric bulb in an electric circuit. [Unit 4 - Page 54 - Solved Problem]

Options: A) I = 1 A, R = 200 Ω B) I = 0.5 A, R = 400 Ω C) I = 2 A, R = 100 Ω D) I = 0.25 A, R = 800 Ω

Answer: B) I = 0.5 A, R = 400 Ω

I = P / V = 100 / 200 = 0.5 A
R = V / I = 200 / 0.5 = 400 Ω

26. In the circuit diagram, three resistors R₁, R₂ and R₃ of 5 Ω, 10 Ω and 20 Ω respectively are connected in parallel across a 10 V supply. Calculate: (A) current through each resistor (B) total current in the circuit (C) total resistance in the circuit. [Unit 4 - Page 54 - Solved Problem]

Options:
A) I₁ = 2 A, I₂ = 1 A, I₃ = 0.5 A; I = 3.5 A; R = 2.857 Ω
B) I₁ = 1 A, I₂ = 0.5 A, I₃ = 0.25 A; I = 1.75 A; R = 5.714 Ω
C) I₁ = 2 A, I₂ = 2 A, I₃ = 2 A; I = 6 A; R = 1.667 Ω
D) I₁ = 0.5 A, I₂ = 1 A, I₃ = 2 A; I = 3.5 A; R = 2 Ω

Answer: A) I₁ = 2 A, I₂ = 1 A, I₃ = 0.5 A; I = 3.5 A; R = 2.857 Ω

(A) I₁ = 10/5 = 2 A, I₂ = 10/10 = 1 A, I₃ = 10/20 = 0.5 A
(B) I = 2 + 1 + 0.5 = 3.5 A
(C) R = V / I = 10 / 3.5 ≈ 2.857 Ω

27. Three resistors of 1 Ω, 2 Ω and 4 Ω are connected in parallel in a circuit. If the 1 Ω resistor draws a current of 1 A, find the current through the other two resistors. [Unit 4 - Page 55 - Solved Problem]

Options: A) I₂ = 1 A, I₃ = 1 A B) I₂ = 0.5 A, I₃ = 0.25 A C) I₂ = 2 A, I₃ = 4 A D) I₂ = 0.25 A, I₃ = 0.5 A

Answer: B) I₂ = 0.5 A, I₃ = 0.25 A

V = I₁ × R₁ = 1 × 1 = 1 V
I₂ = V / R₂ = 1 / 2 = 0.5 A
I₃ = V / R₃ = 1 / 4 = 0.25 A

28. An electric iron consumes energy at the rate of 420 W when heating is at the maximum rate and 180 W when heating is at the minimum rate. The applied voltage is 220 V. What is the current in each case? [Unit 4 - Page 57 - Exercise Problem]

Options: A) I₁ = 21/11 A, I₂ = 9/11 A B) I₁ = 2 A, I₂ = 1 A C) I₁ = 11/21 A, I₂ = 11/9 A D) I₁ = 1 A, I₂ = 0.5 A

Answer: A) I₁ = 21/11 A, I₂ = 9/11 A

Maximum: I₁ = 420 / 220 = 21/11 A
Minimum: I₂ = 180 / 220 = 9/11 A

29. A 100 watt electric bulb is used for 5 hours daily and four 60 watt bulbs are used for 5 hours daily. Calculate the energy consumed (in kWh) in the month of January. [Unit 4 - Page 57 - Exercise Problem]

Options: A) 31 kWh B) 42 kWh C) 52.7 kWh D) 62 kWh

Answer: C) 52.7 kWh

Single 100 W bulb: 0.1 kW × 5 h = 0.5 kWh/day
Four 60 W bulbs: 0.24 kW × 5 h = 1.2 kWh/day
Total daily energy = 1.7 kWh
January (31 days) = 1.7 × 31 = 52.7 kWh

30. A torch bulb is rated at 3 V and 600 mA. Calculate its (a) power (b) resistance (c) energy consumed if it is used for 4 hour. [Unit 4 - Page 57 - Exercise Problem]

Options:
A) P = 1.8 W, R = 5 Ω, E = 7.2 Wh
B) P = 1.8 W, R = 0.5 Ω, E = 7.2 kWh
C) P = 0.18 W, R = 5 Ω, E = 4 Wh
D) P = 18 W, R = 0.5 Ω, E = 72 Wh

Answer: A) P = 1.8 W, R = 5 Ω, E = 7.2 Wh

(a) Power: P = V × I = 3 × 0.6 = 1.8 W
(b) Resistance: R = V / I = 3 / 0.6 = 5 Ω
(c) Energy: E = P × t = 1.8 W × 4 h = 7.2 Wh

31. A piece of wire having a resistance R is cut into five equal parts. (a) How will the resistance of each part change compared with the original resistance? (b) If the five parts of the wire are placed in parallel, how will the resistance of the combination change? (c) What will be ratio of the effective resistance in series connection to that of the parallel connection? [Unit 4 - Page 57 - Exercise Problem]

Options: A) (a) R/5, (b) R/25, (c) 25:1 B) (a) 5R, (b) R/5, (c) 5:1 C) (a) R/5, (b) 5R, (c) 1:25 D) (a) R, (b) R/5, (c) 1:5

Answer: A) (a) R/5, (b) R/25, (c) 25:1

(a) R_part = R/5
(b) R_parallel = (R/5) / 5 = R/25
(c) R_series : R_parallel = R : (R/25) = 25:1

32. At what temperature will the velocity of sound in air be double the velocity of sound in air at 0°C? [Unit 5 - Page 61 - Solved Problem]

Options: A) 273°C B) 546°C C) 819°C D) 1092°C

Answer: C) 819°C

v₂ / v₁ = √(T₂ / T₁) ⇒ 2 = √[(T + 273) / 273] ⇒ 4 = (T + 273) / 273
T + 273 = 1092 ⇒ T = 819°C

33. A source producing a sound of frequency 90 Hz is approaching a stationary listener with a speed equal to 1/10 of the speed of sound. Find the frequency heard by the listener. [Unit 5 - Page 67 - Solved Problem]

Options: A) 81 Hz B) 90 Hz C) 95 Hz D) 100 Hz

Answer: D) 100 Hz

n' = n × v / (v - v_s) = 90 × v / (v - v/10) = 90 × (10/9) = 100 Hz

34. A source producing a sound of frequency 500 Hz is moving towards a listener with a velocity of 30 m/s. The speed of sound is 330 m/s. Find the frequency heard by the listener. [Unit 5 - Page 67 - Solved Problem]

Options: A) 450 Hz B) 500 Hz C) 525 Hz D) 550 Hz

Answer: D) 550 Hz

n' = n × v / (v - v_s) = 500 × 330 / (330 - 30) = 500 × 330 / 300 = 550 Hz

35. A source of sound moves with velocity 50 m/s towards a stationary listener. The listener measures the frequency as 1000 Hz. Find the apparent frequency when the source moves away after crossing him. (velocity of sound = 330 m/s) [Unit 5 - Page 68 - Solved Problem]

Options: A) 848.48 Hz B) 736.84 Hz C) 1000 Hz D) 900 Hz

Answer: B) 736.84 Hz

Approaching: 1000 = n × 330 / (330 - 50) ⇒ n = 848.48 Hz
Receding: n'' = 848.48 × 330 / (330 + 50) = 848.48 × 330 / 380 = 736.84 Hz

36. A source and listener move towards each other with speed v/10, where v is speed of sound. If the emitted frequency is f, find the frequency heard. [Unit 5 - Page 69 - Solved Problem]

Options: A) f B) 1.11 f C) 1.22 f D) 0.9 f

Answer: C) 1.22 f

n' = n × (v + v_L) / (v - v_s) = f × (v + v/10) / (v - v/10) = f × (11/9) = 1.22 f

37. At what speed should a source move away from a stationary observer so that the observer hears half of the original frequency? [Unit 5 - Page 69 - Solved Problem]

Options: A) v/2 B) v C) 2v D) v/4

Answer: B) v

n' = n / 2 ⇒ n / 2 = n × v / (v + v_s) ⇒ v + v_s = 2v ⇒ v_s = v

38. A car moves towards a stationary observer with speed 18 km/h blowing its horn of frequency 480 Hz. Calculate the apparent frequency heard by the observer. (Speed of sound = 330 m/s) [Unit 5 - Page 71 - Exercise Problem]

Options: A) 480 Hz B) 487.38 Hz C) 500 Hz D) 330 Hz

Answer: B) 487.38 Hz

18 km/h = 18 × 1000 / 3600 = 5 m/s
n' = 480 × 330 / (330 - 5) = 480 × 330 / 325 = 487.38 Hz

39. A source of frequency 600 Hz moves away from an observer with speed 15 m/s. If speed of sound = 330 m/s find the apparent frequency. [Unit 5 - Page 71 - Exercise Problem]

Options: A) 600 Hz B) 580 Hz C) 573.9 Hz D) 560 Hz

Answer: C) 573.9 Hz

n' = 600 × 330 / (330 + 15) = 600 × 330 / 345 = 600 × (22/23) = 573.9 Hz

40. Identify A, B, C and D from the following nuclear reactions: [Unit 6 - Page 85 - Solved Problem]
(i) ₁₃Al²⁷ + A → ₁₅P³⁰ + B
(ii) ₁₂Mg²⁴ + B → ₁₁Na²⁴ + C
(iii) ₉₂U²³⁸ + B → ₉₃Np²³⁹ + D

Options:
A) A - alpha particle; B - neutron; C - proton; D - electron
B) A - proton; B - neutron; C - alpha particle; D - electron
C) A - neutron; B - alpha particle; C - proton; D - electron
D) A - alpha particle; B - proton; C - neutron; D - electron

Answer: A) A - alpha particle; B - neutron; C - proton; D - electron

(i) ₁₃Al²⁷ + ₂He⁴ → ₁₅P³⁰ + ₀n¹
(ii) ₁₂Mg²⁴ + ₀n¹ → ₁₁Na²⁴ + ₁H¹
(iii) ₉₂U²³⁸ + ₀n¹ → ₉₃Np²³⁹ + _-1e⁰
A is alpha particle, B is neutron, C is proton and D is electron.

41. A radon specimen emits radiation of 3.7 × 10³ GBq per second. Convert this disintegration in terms of curie. (One curie = 3.7 × 10¹⁰ disintegrations per second) [Unit 6 - Page 85 - Solved Problem]

Options: A) 10 curie B) 50 curie C) 100 curie D) 1000 curie

Answer: C) 100 curie

3.7 × 10³ GBq = 3.7 × 10¹² Bq
Number of curies = (3.7 × 10¹²) / (3.7 × 10¹⁰) = 10² = 100 curie

42. ₉₂U²³⁵ experiences one α-decay and one β-decay. Find the number of neutrons in the final daughter nucleus that is formed. [Unit 6 - Page 85-86 - Solved Problem]

Options: A) 139 B) 140 C) 141 D) 143

Answer: B) 140

₉₂U²³⁵ →^α-decay ₉₀X²³¹ + ₂He⁴
₉₀X²³¹ →^β-decay ₉₁Y²³¹ + _-1e⁰
Number of neutrons = Mass number - Atomic number = 231 - 91 = 140

43. Calculate the amount of energy released when a radioactive substance undergoes fusion and results in a mass defect of 2 kg. [Unit 6 - Page 86 - Solved Problem]

Options: A) 1.8 × 10¹⁵ J B) 1.8 × 10¹⁶ J C) 1.8 × 10¹⁷ J D) 3.6 × 10¹⁷ J

Answer: C) 1.8 × 10¹⁷ J

E = mc² = 2 × (3 × 10⁸)² = 2 × 9 × 10¹⁶ = 18 × 10¹⁶ = 1.8 × 10¹⁷ J

44. ₈₈Ra²²⁶ experiences three α-decays. Find the number of neutrons in the daughter element. [Unit 6 - Page 89 - Exercise Problem]

Options: A) 128 neutrons B) 130 neutrons C) 132 neutrons D) 134 neutrons

Answer: C) 132 neutrons

Mass number = 226 - (3 × 4) = 214
Atomic number = 88 - (3 × 2) = 82
Number of neutrons = 214 - 82 = 132

45. A cobalt specimen emits induced radiation of 75.6 millicurie per second. Convert this disintegration into becquerel. (One curie = 3.7 × 10¹⁰ Bq) [Unit 6 - Page 89 - Exercise Problem]

Options: A) 2.8 × 10⁸ Bq B) 2.8 × 10⁹ Bq C) 7.56 × 10⁸ Bq D) 7.56 × 10⁹ Bq

Answer: B) 2.8 × 10⁹ Bq

Activity = 75.6 × 10^-3 × 3.7 × 10¹⁰ = 279.72 × 10⁷ ≈ 2.8 × 10⁹ Bq

தமிழ் வழி வினா விடைகள்

அலகு 1: இயக்க விதிகள்

வினா 1. 5 kg நிறை கொண்ட ஒரு பொருள் 2.5 kg m/s நேர்க்கோட்டு உந்தத்தைக் கொண்டிருந்தால், அதன் திசைவேகத்தைக் கணக்கிடுக. [அலகு 1 - பக்கம் 12]
விருப்பங்கள்: அ) 0.25 m/s ஆ) 0.5 m/s இ) 1 m/s ஈ) 2.5 m/s
தீர்வு: திசைவேகம் = உந்தம் / நிறை = 2.5 / 5 = 0.5 m/s
விடை: ஆ) 0.5 m/s

வினா 2. கதவின் கீலிலிருந்து 90 செ.மீ தொலைவில் 40 N விசை கொண்டு கதவு தள்ளப்படுகிறது. விசையின் திருப்பத்திறனைக் கணக்கிடுக. [அலகு 1 - பக்கம் 12]
விருப்பங்கள்: அ) 18 N m ஆ) 36 N m இ) 40 N m ஈ) 45 N m
தீர்வு: M = F × d; d = 90 cm = 0.9 m ⇒ M = 40 × 0.9 = 36 N m
விடை: ஆ) 36 N m

வினா 3. புவி மையத்திலிருந்து எந்த உயரத்தில் புவிஈர்ப்பு முடுக்கமானது (g) புவியின் மதிப்பில் 1/4 பங்காக இருக்கும்? [அலகு 1 - பக்கம் 12]
விருப்பங்கள்: அ) புவி ஆரத்திற்கு (R) சமமான தொலைவில் ஆ) 2R தொலைவில் இ) 3R தொலைவில் ஈ) R/2 தொலைவில்
தீர்வு: g'/g = [R/(R+h)]² ⇒ 1/4 = [R/(R+h)]² ⇒ 1/2 = R/(R+h) ⇒ 2R = R+h ⇒ h = R; புவி மையத்திலிருந்து தூரம் = R+h = 2R.
விடை: ஆ) புவி மையத்திலிருந்து 2R தொலைவில்

வினா 4. இரு பொருள்களின் நிறை விகிதம் 3:4. அதிக நிறை கொண்ட பொருளின் மீது விசை செயல்பட்டு 12 m/s² முடுக்கத்தை உருவாக்கினால், அதே விசை சிறிய பொருளின் மீது செயல்படும் போது ஏற்படும் முடுக்கம் என்ன? [அலகு 1 - பக்கம் 15]
விருப்பங்கள்: அ) 9 m/s² ஆ) 12 m/s² இ) 16 m/s² ஈ) 24 m/s²
தீர்வு: விசை F = 4m × 12 = 48m; சிறிய பொருளின் முடுக்கம் a = F/3m = 48m / 3m = 16 m/s²
விடை: இ) 16 m/s²

வினா 5. 1 kg நிறை கொண்ட பந்து 10 m/s வேகத்தில் தரையில் மோதி மீட்சி அடைந்தால், அதன் உந்த மாற்றத்தைக் கணக்கிடுக. [அலகு 1 - பக்கம் 15]
விருப்பங்கள்: அ) 0 kg m/s ஆ) 10 kg m/s இ) 20 kg m/s ஈ) 5 kg m/s
தீர்வு: உந்த மாற்றம் = m(v - u) = 1(-10 - 10) = -20 kg m/s (எண்மதிப்பு 20)
விடை: இ) 20 kg m/s

வினா 6. ஒரு மெக்கானிக் 140 N விசை கொண்டு 40 செ.மீ நீளமுள்ள திருகுக்குறடு (spanner) மூலம் ஒரு மறையைத் திறக்கிறார். 40 N விசை கொண்டு அதே மறையைத் திறக்க எவ்வளவு நீளமுள்ள திருகுக்குறடு தேவை? [அலகு 1 - பக்கம் 15]
விருப்பங்கள்: அ) 40 cm ஆ) 80 cm இ) 120 cm ஈ) 140 cm
தீர்வு: 140 × 40 = 40 × d ⇒ d = (140 × 40) / 40 = 140 cm
விடை: ஈ) 140 cm

வினா 7. இரு கோள்களின் நிறை விகிதம் 2:3 மற்றும் ஆரங்களின் விகிதம் 4:7 எனில் அவற்றின் புவிஈர்ப்பு முடுக்கங்களின் விகிதத்தைக் காண்க. [அலகு 1 - பக்கம் 15]
விருப்பங்கள்: அ) 8:21 ஆ) 21:8 இ) 49:24 ஈ) 24:49
தீர்வு: g₁/g₂ = (M₁/M₂) × (R₂/R₁)² = (2/3) × (7/4)² = (2/3) × (49/16) = 49/24
விடை: இ) 49:24

அலகு 2: ஒளியியல்

வினா 8. படுகோணம் 30° எனில் கண்ணாடியின் உட்புறம் ஏற்படும் விலகுகோணத்தைக் கணக்கிடுக. (கண்ணாடி μ = 1.5). [அலகு 2 - பக்கம் 28]
விருப்பங்கள்: அ) 12.5° ஆ) 19.45° இ) 28° ஈ) 30°
தீர்வு: μ₁ sin i = μ₂ sin r ⇒ 1 × sin 30° = 1.5 × sin r ⇒ sin r = 0.5 / 1.5 = 0.333 ⇒ r = 19.45°
விடை: ஆ) 19.45°

வினா 9. 0.3 m குவியத் தொலைவு கொண்ட குழி லென்ஸ் ஒன்றின் பின்புறம் 0.2 m தொலைவில் பிம்பம் தோன்றினால், பொருளின் நிலையைக் காண்க. [அலகு 2 - பக்கம் 28]
விருப்பங்கள்: அ) -0.4 m ஆ) -0.5 m இ) -0.6 m ஈ) -1.2 m
தீர்வு: 1/f = 1/v - 1/u ⇒ 1/u = 1/(-0.2) - 1/(-0.3) = -5 + 3.33 = -1.67 ⇒ u = -0.6 m
விடை: இ) -0.6 m

வினா 10. கிட்டப்பார்வை (myopia) குறைபாடு உடைய ஒருவரால் 4 m தொலைவில் உள்ள பொருட்களைக் காண முடிகிறது. அவர் 20 m தொலைவில் உள்ள பொருட்களைக் காண எவ்வளவு குவியத் தொலைவு மற்றும் திறன் கொண்ட லென்ஸ் அணிய வேண்டும்? [அலகு 2 - பக்கம் 28]
விருப்பங்கள்: அ) f = -2 m, P = -0.5 D ஆ) f = -4 m, P = -0.25 D இ) f = -5 m, P = -0.2 D ஈ) f = -6 m, P = -0.16 D
தீர்வு: f = (xy)/(x-y) = (4 × 20)/(4 - 20) = 80 / -16 = -5 m; P = 1/f = -0.2 D
விடை: இ) f = -5 m, P = -0.2 D

வினா 11. தூரப்பார்வை குறைபாடு உடைய ஒருவருக்கு அண்மைப் புள்ளி 1.5 m ஆக உள்ளது. அவர் இயல்பான பார்வையைப் பெற தேவையான லென்ஸின் குவியத் தொலைவைக் காண்க. [அலகு 2 - பக்கம் 28]
விருப்பங்கள்: அ) 0.2 m ஆ) 0.25 m இ) 0.3 m ஈ) 0.5 m
தீர்வு: f = (d × D) / (d - D) = (1.5 × 0.25) / (1.5 - 0.25) = 0.375 / 1.25 = 0.3 m
விடை: இ) 0.3 m

வினா 12. 10 செ.மீ குவியத் தொலைவு கொண்ட குவி லென்ஸிலிருந்து 20 செ.மீ தொலைவில் ஒரு பொருள் வைக்கப்படுகிறது. பிம்பத்தின் தொலைவு மற்றும் தன்மையைக் காண்க. [அலகு 2 - பக்கம் 30]
விடை: இ) v = 20 cm, மெய் மற்றும் தலைகீழ் பிம்பம்

வினா 13. 15 செ.மீ குவியத் தொலைவு கொண்ட குழி லென்ஸிலிருந்து 10 செ.மீ தொலைவில் 3 செ.மீ உயரமுள்ள பொருள் வைக்கப்படுகிறது. பிம்பத்தின் அளவைக் காண்க. [அலகு 2 - பக்கம் 30]
விருப்பங்கள்: அ) 1 cm ஆ) 1.5 cm இ) 1.8 cm ஈ) 3 cm
தீர்வு: v = -6 cm; உருப்பெருக்கம் m = v/u = -6 / -10 = 0.6; பிம்ப உயரம் = 3 × 0.6 = 1.8 cm
விடை: இ) 1.8 cm

அலகு 3: வெப்ப இயற்பியல்

வினா 14. 70 ml கொள்ளளவு கொண்ட ஒரு கொள்கலனில் 50 ml திரவம் நிரப்பப்பட்டு வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. திரவத்தின் மட்டம் 50 ml-லிருந்து 48.5 ml ஆகக் குறைந்து, பின் 51.2 ml ஆக உயர்ந்தால், அதன் தோற்ற மற்றும் உண்மை விரிவைக் காண்க. [அலகு 3 - பக்கம் 38]
விருப்பங்கள்: அ) தோற்ற விரிவு = 1.2 ml, உண்மை விரிவு = 2.7 ml ஆ) தோற்ற விரிவு = 1.2 ml, உண்மை விரிவு = 2.5 ml
தீர்வு: தோற்ற விரிவு = 51.2 - 50 = 1.2 ml; உண்மை விரிவு = 51.2 - 48.5 = 2.7 ml
விடை: அ) தோற்ற விரிவு = 1.2 ml, உண்மை விரிவு = 2.7 ml

வினா 15. மாறாத வெப்பநிலையில், ஒரு வாயுவின் அழுத்தம் அதன் தொடக்க அழுத்தத்தை விட நான்கு மடங்கு அதிகரிக்கப்படுகிறது. வாயுவின் பருமன் 20 cc (V1)-லிருந்து V2 ஆக மாறினால், இறுதிப் பருமன் V2-வைக் காண்க. [அலகு 3 - பக்கம் 39]
விருப்பங்கள்: அ) 2.5 cm³ ஆ) 5 cm³ இ) 10 cm³ ஈ) 80 cm³
தீர்வு: P₁V₁ = P₂V₂ ⇒ V₂ = (P/4P) × 20 = 20/4 = 5 cm³
விடை: ஆ) 5 cm³

வினா 16. வெப்பப்படுத்துவதால் ஒரு தாமிரத் தண்டின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பு 10 m²-லிருந்து 11 m² ஆக மாறுகிறது. தண்டின் தொடக்க வெப்பநிலை 90 K மற்றும் அதன் பரப்பு விரிவுக் குணகம் 0.0021 /K எனில், அதன் இறுதி வெப்பநிலையைக் காண்க. [அலகு 3 - பக்கம் 41]
விருப்பங்கள்: அ) 90 K ஆ) 100 K இ) 137.6 K ஈ) 140 K
தீர்வு: பரப்பு மாற்றம் = 1 m²; 1 = 0.0021 × 10 × (T₂ - 90) ⇒ T₂ - 90 = 1 / 0.021 = 47.6 ⇒ T₂ = 137.6 K
விடை: இ) 137.6 K

வினா 17. 0.3 m³ பருமன் கொண்ட துத்தநாகத் தண்டு 50 K வெப்பநிலை மாற்றத்தால் 0.25 m³ பருமன் அதிகரிப்பைப் பெற்றால், அதன் பரும விரிவுக் குணகத்தைக் கணக்கிடுக. [அலகு 3 - பக்கம் 41]
விருப்பங்கள்: அ) 1/60 K^-1 ஆ) 1/600 K^-1 இ) 1/6 K^-1 ஈ) 1/30 K^-1
தீர்வு: பரும விரிவுக் குணகம் = 0.25 / (0.3 × 50) = 0.25 / 15 = 1/60 K^-1
விடை: அ) 1/60 K^-1

அலகு 4: மின்னோட்டவியல்

வினா 18. 12 கூலும் மின்னூட்டம் 5 வினாடி நேரம் ஒரு மின் விளக்கு வழியாகப் பாய்கிறது எனில், அதன் வழியே செல்லும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுக. [அலகு 4 - பக்கம் 43]
விருப்பங்கள்: அ) 0.6 A ஆ) 1.2 A இ) 2.4 A ஈ) 6 A
தீர்வு: I = Q / t = 12 / 5 = 2.4 A
விடை: இ) 2.4 A

வினா 19. ஒரு மின்சுற்றில் இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே 10 C மின்னூட்டத்தை நகர்த்தச் செய்யப்படும் வேலை 100 J எனில், அப்புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடு என்ன? [அலகு 4 - பக்கம் 45]
விருப்பங்கள்: அ) 1 V ஆ) 5 V இ) 10 V ஈ) 20 V
தீர்வு: V = W / Q = 100 / 10 = 10 V
விடை: இ) 10 V

வினா 20. 2 A மின்னோட்டம் பாயும் ஒரு கடத்தியின் முனைகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடு 30 V எனில், அக்கடத்தியின் மின்தடையைக் கணக்கிடுக. [அலகு 4 - பக்கம் 46]
விருப்பங்கள்: அ) 5 Ohm ஆ) 10 Ohm இ) 15 Ohm ஈ) 20 Ohm
தீர்வு: R = V / I = 30 / 2 = 15 Ohm
விடை: இ) 15 Ohm

வினா 21. 10 m நீளமுள்ள ஒரு கம்பியின் மின்தடை 2 Ohm. அதன் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பு 2 × 10^-7 m² எனில், அதன் (i) மின்தடை எண் (ii) மின்கடத்துத் திறன் மற்றும் (iii) மின்கடத்து எண் ஆகியவற்றைக் காண்க. [அலகு 4 - பக்கம் 47]
தீர்வு: (i) ρ = (2 × 2 × 10^-7) / 10 = 4 × 10^-8 Ohm m; (ii) G = 1/2 = 0.5 mho; (iii) σ = 1/ρ = 0.25 × 10⁸ mho m^-1
விடை: அ) ρ = 4 × 10^-8 Ohm m, G = 0.5 mho, σ = 0.25 × 10⁸ mho m^-1

வினா 22. 5 Ohm, 3 Ohm மற்றும் 2 Ohm மின்தடை கொண்ட மூன்று மின்தடையாக்கிகள் 10 V மின்கலத்துடன் தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. தொகுபயன் மின்தடை மற்றும் மின்சுற்றில் பாயும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுக. [அலகு 4 - பக்கம் 48]
விருப்பங்கள்: அ) R_s = 5 Ohm, I = 2 A ஆ) R_s = 10 Ohm, I = 1 A
தீர்வு: R_s = 5 + 3 + 2 = 10 Ohm; I = 10 / 10 = 1 A
விடை: ஆ) R_s = 10 Ohm, I = 1 A

வினா 23. 5 Ohm மின்தடை கொண்ட ஒரு மின் சூடேற்றி ஒரு மின் மூலத்துடன் இணைக்கப்படுகிறது. 6 A மின்னோட்டமானது இந்தச் சூடேற்றி வழியாகப் பாய்கிறது எனில், 5 நிமிடங்களில் உருவாகும் வெப்பத்தின் அளவைக் காண்க. [அலகு 4 - பக்கம் 51]
விருப்பங்கள்: அ) 5400 J ஆ) 9000 J இ) 27000 J ஈ) 54000 J
தீர்வு: H = I²Rt = (6²) × 5 × (5 × 60) = 36 × 5 × 300 = 54000 J
விடை: ஈ) 54000 J

வினா 24. 60 W, 220 V மற்றும் 40 W, 220 V மதிப்பீடுகள் கொண்ட இரண்டு மின் விளக்குகளில் எதற்குக் கூடுதல் மின்தடை இருக்கும்? [அலகு 4 - பக்கம் 54]
விருப்பங்கள்: அ) 60 W விளக்கு ஆ) 40 W விளக்கு
தீர்வு: R = V² / P; திறன் குறைவாக இருந்தால் மின்தடை அதிகமாக இருக்கும். 40 W விளக்கு குறைந்த திறன் கொண்டதால் அதன் மின்தடை அதிகம்.
விடை: ஆ) 40 W, 220 V விளக்கு

வினா 25. 100 W, 200 V மதிப்பீடு கொண்ட ஒரு மின் விளக்கின் மின்னோட்டம் மற்றும் மின்தடையைக் கணக்கிடுக. [அலகு 4 - பக்கம் 54]
விருப்பங்கள்: அ) I = 1 A, R = 200 Ohm ஆ) I = 0.5 A, R = 400 Ohm
தீர்வு: I = P/V = 100/200 = 0.5 A; R = V/I = 200/0.5 = 400 Ohm
விடை: ஆ) I = 0.5 A, R = 400 Ohm

வினா 26. 5 Ohm, 10 Ohm மற்றும் 20 Ohm மின்தடை கொண்ட மூன்று மின்தடையாக்கிகள் 10 V மின்னழுத்த மூலத்துடன் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொன்றின் வழியே செல்லும் மின்னோட்டம், மொத்த மின்னோட்டம் மற்றும் மொத்த மின்தடையைக் கணக்கிடுக. [அலகு 4 - பக்கம் 54]
தீர்வு: I₁ = 10/5 = 2 A; I₂ = 10/10 = 1 A; I₃ = 10/20 = 0.5 A; மொத்த I = 3.5 A; R = 10/3.5 = 2.857 Ohm
விடை: அ) I₁ = 2 A, I₂ = 1 A, I₃ = 0.5 A; I = 3.5 A; R = 2.857 Ohm

வினா 27. 1 Ohm, 2 Ohm மற்றும் 4 Ohm மின்தடைகள் பக்க இணைப்பில் உள்ளன. 1 Ohm மின்தடை வழியாக 1 A மின்னோட்டம் சென்றால், மற்ற இரண்டின் வழியே செல்லும் மின்னோட்டத்தைக் காண்க. [அலகு 4 - பக்கம் 55]
விருப்பங்கள்: அ) I₂ = 1 A, I₃ = 1 A ஆ) I₂ = 0.5 A, I₃ = 0.25 A
தீர்வு: V = 1 × 1 = 1 V; I₂ = 1/2 = 0.5 A; I₃ = 1/4 = 0.25 A
விடை: ஆ) I₂ = 0.5 A, I₃ = 0.25 A

வினா 28. ஒரு மின் அயன் பெட்டி அதிகபட்ச வெப்பநிலையில் 420 W திறனையும், குறைந்தபட்ச வெப்பநிலையில் 180 W திறனையும் பயன்படுத்துகிறது. மின்னழுத்தம் 220 V எனில், இரண்டு நிலைகளிலும் பாயும் மின்னோட்டத்தைக் காண்க. [அலகு 4 - பக்கம் 57]
தீர்வு: I₁ = 420/220 = 21/11 A; I₂ = 180/220 = 9/11 A
விடை: அ) I₁ = 21/11 A, I₂ = 9/11 A

வினா 29. 100 W மின் விளக்கு தினசரி 5 மணி நேரமும், நான்கு 60 W விளக்குகள் தினசரி 5 மணி நேரமும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஜனவரி மாதத்தில் நுகரப்பட்ட மொத்த மின் ஆற்றலை (kWh-ல்) கணக்கிடுக. [அலகு 4 - பக்கம் 57]
தீர்வு: ஒரு நாள் = (0.1 × 5) + (4 × 0.06 × 5) = 1.7 kWh; ஜனவரி (31 நாட்கள்) மொத்த ஆற்றல் = 1.7 × 31 = 52.7 kWh
விடை: இ) 52.7 kWh

வினா 30. ஒரு டார்ச் விளக்கு 3 V மற்றும் 600 mA என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. அதன் (அ) திறன் (ஆ) மின்தடை (இ) 4 மணி நேரத்தில் நுகரப்படும் ஆற்றலைக் கணக்கிடுக. [அலகு 4 - பக்கம் 57]
தீர்வு: P = 3 × 0.6 = 1.8 W; R = 3 / 0.6 = 5 Ohm; E = 1.8 × 4 = 7.2 Wh
விடை: அ) P = 1.8 W, R = 5 Ohm, E = 7.2 Wh

வினா 31. R மின்தடை கொண்ட ஒரு கம்பி ஐந்து சம பாகங்களாக வெட்டப்படுகிறது. (அ) ஒவ்வொரு பகுதியின் மின்தடை என்ன? (ஆ) ஐந்து பகுதிகளும் பக்க இணைப்பில் இருந்தால் அதன் தொகுபயன் மின்தடை என்ன? (இ) தொடரிணைப்பு மற்றும் பக்க இணைப்பு மின்தடைகளின் விகிதம் என்ன? [அலகு 4 - பக்கம் 57]
விடை: அ) (அ) R/5, (ஆ) R/25, (இ) 25:1

அலகு 5: ஒலியியல்

வினா 32. 0°C-ல் காற்றில் ஒலியின் திசைவேகத்தை விட எந்த வெப்பநிலையில் ஒலியின் திசைவேகம் இரு மடங்காக இருக்கும்? [அலகு 5 - பக்கம் 61]
விருப்பங்கள்: அ) 273°C ஆ) 546°C இ) 819°C ஈ) 1092°C
தீர்வு: 4 = T₂ / 273 ⇒ T₂ = 1092 K; T = 1092 - 273 = 819°C
விடை: இ) 819°C

வினா 33. 90 Hz அதிர்வெண் கொண்ட ஒலி மூலம், ஒலியின் திசைவேகத்தில் 1/10 பங்கு வேகத்தில் நிலையாக உள்ள கேட்குநரை நோக்கி நகர்கிறது. கேட்குநர் உணரும் அதிர்வெண் என்ன? [அலகு 5 - பக்கம் 67]
தீர்வு: n' = 90 × (10/9) = 100 Hz
விடை: ஈ) 100 Hz

வினா 34. 500 Hz அதிர்வெண் கொண்ட ஒலி மூலம் 30 m/s வேகத்தில் கேட்குநரை நோக்கி நகர்கிறது. ஒலியின் வேகம் 330 m/s எனில், கேட்குநர் உணரும் அதிர்வெண் என்ன? [அலகு 5 - பக்கம் 67]
தீர்வு: n' = 500 × 330 / (330 - 30) = 550 Hz
விடை: ஈ) 550 Hz

வினா 35. ஒலி மூலம் 50 m/s வேகத்தில் கேட்குநரை நோக்கி நகரும்போது 1000 Hz அதிர்வெண் உணரப்படுகிறது. அவர் கடந்து சென்ற பிறகு உணரப்படும் தோற்ற அதிர்வெண் என்ன? (ஒலியின் வேகம் = 330 m/s). [அலகு 5 - பக்கம் 68]
தீர்வு: உண்மை அதிர்வெண் n = 848.48 Hz; விலகிச் செல்லும்போது n'' = 848.48 × 330 / (330 + 50) = 736.84 Hz
விடை: ஆ) 736.84 Hz

வினா 36. ஒலி மூலமும் கேட்குநரும் v/10 வேகத்தில் (v என்பது ஒலியின் வேகம்) ஒருவரை ஒருவர் நோக்கி நகர்கின்றனர். உண்மையான அதிர்வெண் f எனில், கேட்குநர் உணரும் அதிர்வெண் என்ன? [அலகு 5 - பக்கம் 69]
விருப்பங்கள்: அ) f ஆ) 1.11 f இ) 1.22 f ஈ) 0.9 f
தீர்வு: n' = f × (v + v/10) / (v - v/10) = f × (11/9) = 1.22 f
விடை: இ) 1.22 f

வினா 37. நிலையாக உள்ள கேட்குநரிடமிருந்து ஒரு ஒலி மூலம் எவ்வளவு வேகத்தில் விலகிச் சென்றால், அவர் உண்மையான அதிர்வெண்ணில் பாதியைக் கேட்பார்? [அலகு 5 - பக்கம் 69]
விருப்பங்கள்: அ) v/2 ஆ) v இ) 2v ஈ) v/4
தீர்வு: n/2 = n × v / (v + v_s) ⇒ v + v_s = 2v ⇒ v_s = v
விடை: ஆ) v

வினா 38. 18 km/h வேகத்தில் நகரும் கார் 480 Hz அதிர்வெண் கொண்ட ஒலியை எழுப்பிக் கொண்டு நிலையான கேட்குநரை நோக்கி நகர்கிறது. அவர் உணரும் தோற்ற அதிர்வெண் என்ன? (ஒலியின் வேகம் = 330 m/s). [அலகு 5 - பக்கம் 71]
விருப்பங்கள்: அ) 480 Hz ஆ) 487.38 Hz இ) 500 Hz ஈ) 330 Hz
தீர்வு: 18 km/h = 5 m/s; n' = 480 × 330 / (330 - 5) = 487.38 Hz
விடை: ஆ) 487.38 Hz

வினா 39. 600 Hz அதிர்வெண் கொண்ட ஒலி மூலம் 15 m/s வேகத்தில் கேட்குநரிடமிருந்து விலகிச் செல்கிறது. ஒலியின் வேகம் 330 m/s எனில், தோற்ற அதிர்வெண்ணைக் காண்க. [அலகு 5 - பக்கம் 71]
விருப்பங்கள்: அ) 600 Hz ஆ) 580 Hz இ) 573.9 Hz ஈ) 560 Hz
தீர்வு: n' = 600 × 330 / (330 + 15) = 600 × (22/23) = 573.9 Hz
விடை: இ) 573.9 Hz

அலகு 6: அணுக்கரு இயற்பியல்

வினா 40. பின்வரும் அணுக்கரு வினைகளில் A, B, C மற்றும் D ஆகியவற்றைக் காண்க: (i) Al + A → P + B (ii) Mg + B → Na + C (iii) U + B → Np + D. [அலகு 6 - பக்கம் 85]
விருப்பங்கள்: அ) A - ஆல்பா துகள்; B - நியூட்ரான்; C - புரோட்டான்; D - எலக்ட்ரான்
தீர்வு: (i) ஹீலியம் (ஆல்பா) உட்கரு சேர்க்கப்படுகிறது, நியூட்ரான் வெளியாகிறது; (ii) நியூட்ரான் சேர்க்கப்பட்டு புரோட்டான் வெளியாகிறது; (iii) நியூட்ரான் சேர்க்கப்பட்டு பீட்டா (எலக்ட்ரான்) வெளியாகிறது.
விடை: அ) A - ஆல்பா துகள்; B - நியூட்ரான்; C - புரோட்டான்; D - எலக்ட்ரான்

வினா 41. ஒரு ரேடான் மாதிரி ஒரு வினாடிக்கு 3.7 × 10³ GBq கதிரியக்கத்தை வெளியிடுகிறது. இதை கியூரி (curie) அலகிற்கு மாற்றுக. [அலகு 6 - பக்கம் 85]
விருப்பங்கள்: அ) 10 curie ஆ) 50 curie இ) 100 curie ஈ) 1000 curie
தீர்வு: 1 curie = 3.7 × 10¹⁰ Bq; 3.7 × 10¹² Bq / 3.7 × 10¹⁰ = 100 curie
விடை: இ) 100 curie

வினா 42. ₉₂U²³⁵ ஒரு ஆல்பா சிதைவு மற்றும் ஒரு பீட்டா சிதைவிற்கு உட்படுகிறது. இறுதியில் உருவாகும் சேய் உட்கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் காண்க. [அலகு 6 - பக்கம் 85]
விருப்பங்கள்: அ) 139 ஆ) 140 இ) 141 ஈ) 143
தீர்வு: ஆல்பா சிதைவிற்குப் பின் நிறை எண் 231, அணு எண் 90; பீட்டா சிதைவிற்குப் பின் நிறை எண் 231, அணு எண் 91; நியூட்ரான்கள் = 231 - 91 = 140
விடை: ஆ) 140

வினா 43. அணுக்கரு இணைவின் போது 2 kg நிறை இழப்பு ஏற்பட்டால் வெளியாகும் ஆற்றலின் அளவைக் கணக்கிடுக. [அலகு 6 - பக்கம் 86]
விருப்பங்கள்: அ) 1.8 × 10¹⁵ J ஆ) 1.8 × 10¹⁶ J இ) 1.8 × 10¹⁷ J ஈ) 3.6 × 10¹⁷ J
தீர்வு: E = mc² = 2 × (3 × 10⁸)² = 18 × 10¹⁶ = 1.8 × 10¹⁷ J
விடை: இ) 1.8 × 10¹⁷ J

வினா 44. ₈₈Ra²²⁶ மூன்று ஆல்பா (alpha) சிதைவுகளுக்கு உட்படுகிறது. உருவாகும் சேய் தனிமத்தில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் காண்க. [அலகு 6 - பக்கம் 89]
விருப்பங்கள்: அ) 128 ஆ) 130 இ) 132 ஈ) 134
தீர்வு: 3 ஆல்பா சிதைவு: நிறை எண் 226 - 12 = 214; அணு எண் 88 - 6 = 82; நியூட்ரான்கள் = 214 - 82 = 132
விடை: இ) 132

வினா 45. ஒரு கோபால்ட் மாதிரி ஒரு வினாடிக்கு 75.6 மில்லி கியூரி கதிரியக்கத்தை வெளியிடுகிறது. சிதைவுகளின் எண்ணிக்கையை பெக்குரல் (Bq) அலகிற்கு மாற்றுக. [அலகு 6 - பக்கம் 89]
விருப்பங்கள்: அ) 2.8 × 10⁸ Bq ஆ) 2.8 × 10⁹ Bq இ) 7.56 × 10⁸ Bq ஈ) 7.56 × 10⁹ Bq
தீர்வு: 75.6 × 10^-3 × 3.7 × 10¹⁰ = 279.72 × 10⁷ ≈ 2.8 × 10⁹ Bq
விடை: ஆ) 2.8 × 10⁹ Bq