STUDY NOTES · GENERAL SCIENCE · UNIT I · விரிவான பதிப்பு
இயக்கவியல், ஒளி, ஒலி, வெப்பம் & மின்னியல்
Mechanics, Light, Sound, Heat & Electricity — Detailed Notes
TNPSC குரூப் 2 & 2A (CCSE-II) Prelims — Week 1, Topic 2
தமிழ்நாடு அரசு பள்ளிப் பாடநூல்கள் (6–12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல்) அடிப்படையிலான குறிப்புகள்
1. இயக்கவியல் (Mechanics)
அடிப்படைக் கருத்துகள்
| அளவு | வரையறை | SI அலகு |
|---|---|---|
| தூரம் (Distance) | ஒரு பொருள் பயணித்த மொத்த பாதையின் நீளம் | மீட்டர் (m) |
| இடப்பெயர்ச்சி (Displacement) | தொடக்க மற்றும் இறுதி நிலைகளுக்கு இடையேயான குறுகிய தூரம் | மீட்டர் (m) |
| வேகம் (Speed) | ஒரு நொடிக்கு பயணிக்கும் தூரம் | m/s |
| திசைவேகம் (Velocity) | திசையுடன் கூடிய வேகம் | m/s |
| முடுக்கம் (Acceleration) | திசைவேகத்தின் மாற்ற வீதம் | m/s² |
| நிறை (Mass) | பொருளில் உள்ள பருப்பொருளின் அளவு | கிலோகிராம் (kg) |
| எடை (Weight) | புவியீர்ப்பு விசையால் பொருளின் மீது செலுத்தப்படும் விசை | நியூட்டன் (N) |
⭐ நினைவில் கொள்ளுங்கள்
நிறை (Mass) எப்போதும் மாறாது.
ஆனால் எடை (Weight) இடத்திற்கு ஏற்ப மாறும்.
நிலவில் ஒரு பொருளின் எடை, பூமியில் உள்ள எடையைவிட சுமார் 1/6 மடங்கு குறைவு. இதற்குக் காரணம் நிலவின் ஈர்ப்பு விசை குறைவாக இருப்பதாகும்.
2. நியூட்டனின் இயக்க விதிகள்
| விதி | கூற்று | அன்றாட உதாரணம் |
|---|---|---|
| 1வது விதி — செயலின்மை விதி | வெளி விசை இல்லையெனில் பொருள் அதன் நிலையிலேயே இருக்கும் | பேருந்து திடீரென நின்றால் பயணிகள் முன்னோக்கிச் சாய்தல் |
| 2வது விதி — F = ma | விசை = நிறை × முடுக்கம் | கனமான பொருளைத் தள்ள அதிக விசை தேவை |
| 3வது விதி — செயல்-எதிர்செயல் | ஒவ்வொரு செயலுக்கும் சமமான எதிர்செயல் உண்டு | ராக்கெட் ஏவுதல், துடுப்புப் படகு |
3. ஆற்றல் & அதன் வடிவங்கள்
இயக்க ஆற்றல் (Kinetic Energy)
இயங்கும் பொருளின் ஆற்றல்.
KE = ½mv²
நிலை ஆற்றல் (Potential Energy)
நிலை அல்லது உயரத்தால் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல்.
PE = mgh
ஆற்றல் அழிவின்மை விதி
ஆற்றலை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது; ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மட்டுமே மாற்ற முடியும்.
எளிய இயந்திரங்கள்
- கப்பி (Pulley)
- சாய்தளம் (Inclined Plane)
- நெம்புகோல் (Lever)
இவை குறைந்த முயற்சியில் அதிக வேலையைச் செய்ய உதவுகின்றன.
4. ஒளியியல் (Optics)
முக்கிய ஒளி நிகழ்வுகள்
| நிகழ்வு | விளக்கம் | பயன்பாடு / உதாரணம் |
|---|---|---|
| பிரதிபலிப்பு (Reflection) | ஒளி ஒரு மேற்பரப்பில் மோதி திரும்புதல் | கண்ணாடி, பெரிஸ்கோப் |
| விலகல் (Refraction) | ஒளி ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொரு ஊடகத்திற்குச் செல்லும்போது திசை மாறுதல் | நீரில் மூழ்கிய குச்சி வளைந்தது போல் தோன்றுதல் |
| நிறப்பிரிகை (Dispersion) | வெள்ளை ஒளி ஏழு நிறங்களாகப் பிரிதல் | வானவில் — VIBGYOR |
| முழு உள் எதிரொளிப்பு (Total Internal Reflection) | அடர்த்தியான ஊடகத்திலிருந்து குறைந்த அடர்த்தி ஊடகத்திற்குச் செல்லும்போது ஒளி முழுவதும் திரும்புதல் | ஆப்டிகல் ஃபைபர் |
5. லென்ஸ்கள் & கண்ணாடிகள்
குவி லென்ஸ் (Convex Lens)
- ஒளிக்கதிர்களை ஒன்றிணைக்கும்.
- தூரப்பார்வைக் குறைபாட்டைச் சரிசெய்யப் பயன்படும்.
- நுண்ணோக்கி மற்றும் தொலைநோக்கியில் பயன்படுகிறது.
குழி லென்ஸ் (Concave Lens)
- ஒளிக்கதிர்களைப் பரப்பும்.
- அண்மைப்பார்வைக் குறைபாட்டைச் சரிசெய்யப் பயன்படும்.
மனிதக் கண்
மனிதக் கண்ணில்:
- கார்னியா (Cornea)
- லென்ஸ் (Lens)
- விழித்திரை (Retina)
ஆகியவை உள்ளன.
மனிதக் கண் ஒரு கேமராவுடன் ஒப்பிடத்தக்கது.
6. ஒலியியல் (Acoustics)
ஒலி ஒரு அலை இயக்கம்.
இது:
- அடர்த்தி (Compression)
- அரிதாக்கம் (Rarefaction)
ஆகியவற்றின் மூலம் பரவுகிறது.
ஒலிக்கு ஒரு ஊடகம் அவசியம்.
அதிர்வெண் (Frequency)
SI அலகு → Hertz (Hz)
மனிதனின் கேட்கும் வரம்பு
20 Hz – 20,000 Hz
அல்ட்ராசவுண்ட் (Ultrasound)
20,000 Hz-க்கு மேல்
பயன்பாடுகள்:
- மருத்துவ ஸ்கேனிங்
- உடல்நலப் பரிசோதனைகள்
- பொருட்கள் / குறைபாடுகளைக் கண்டறிதல்
இன்ஃப்ராசவுண்ட் (Infrasound)
20 Hz-க்கு குறைவான ஒலி
நிலநடுக்கம் போன்ற நிகழ்வுகளை முன்கூட்டியே கண்டறிவதில் பயன்படுகிறது.
7. எதிரொலி (Echo)
ஒரு தடையைத் தாக்கிய ஒலி திரும்பி வருவது எதிரொலி (Echo) எனப்படும்.
SONAR தொழில்நுட்பம் எதிரொலி கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது.
8. வெப்பவியல் (Thermodynamics)
வெப்பப் பரவல் முறைகள்
| முறை | விளக்கம் | உதாரணம் |
|---|---|---|
| கடத்தல் (Conduction) | திடப்பொருள்களில் நேரடித் தொடர்பு மூலம் வெப்பம் பரவுதல் | சூடான இரும்புக் கம்பியின் மற்றொரு முனையும் சூடாகுதல் |
| வெப்பச்சலனம் (Convection) | திரவம் / வாயுவில் துகள்கள் நகர்வதன் மூலம் வெப்பம் பரவுதல் | பாத்திரத்தில் நீர் கொதித்தல் |
| கதிர்வீச்சு (Radiation) | ஊடகம் தேவையின்றி மின்காந்த அலைகள் மூலம் வெப்பம் பரவுதல் | சூரிய வெப்பம் |
9. வெப்பநிலை அலகுகள்
வெப்பநிலையை அளக்கும் முக்கிய அலகுகள்:
- செல்சியஸ் (°C)
- பாரன்ஹீட் (°F)
- கெல்வின் (K) — SI அலகு
முக்கிய மாற்றங்கள்
0°C = 273 K
100°C = 373 K
செல்சியஸ் → பாரன்ஹீட்
°F = (°C × 9/5) + 32
10. நிலை மாற்றங்கள் (Changes of State)
உருகுதல் (Melting)
திடம் → திரவம்
ஆவியாதல் (Vaporisation)
திரவம் → வாயு
படிகமாதல் / Sublimation
திடம் → வாயு நேரடியாக மாறுதல்.
உதாரணம்:
- கற்பூரம்
- உலர் பனி (Dry Ice)
11. மின்னியல் & காந்தவியல்
அடிப்படை மின்சார அளவுகள்
| அளவு | SI அலகு | அளக்கும் கருவி |
|---|---|---|
| மின்னோட்டம் (Current) | ஆம்பியர் (A) | அம்மீட்டர் |
| மின்னழுத்தம் (Voltage) | வோல்ட் (V) | வோல்ட்மீட்டர் |
| தடை (Resistance) | ஓம் (Ω) | ஓம்மீட்டர் |
| மின் திறன் (Power) | வாட் (W) | வாட்மீட்டர் |
ஓம் விதி (Ohm's Law)
V = IR
அதாவது:
மின்னழுத்தம் = மின்னோட்டம் × தடை
12. மின்சுற்று வகைகள்
தொடர் மின்சுற்று (Series Circuit)
- ஒரே பாதை இருக்கும்.
- ஒரு உபகரணம் செயலிழந்தால் முழு சுற்றும் நிற்கும்.
இணை மின்சுற்று (Parallel Circuit)
- பல தனிப்பாதைகள் இருக்கும்.
- வீட்டு மின் வயரிங்கில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
13. காந்தவியல்
ஒவ்வொரு காந்தத்திற்கும்:
- வட துருவம் (North Pole)
- தென் துருவம் (South Pole)
என இரண்டு துருவங்கள் உள்ளன.
காந்த துருவங்களின் விதி
ஒத்த துருவங்கள் → விலக்கும்
மாறுபட்ட துருவங்கள் → ஈர்க்கும்
14. மின்காந்தம் (Electromagnet)
மின்னோட்டம் செலுத்தும்போது மட்டும் காந்தத் தன்மை பெறும் காந்தம் மின்காந்தம் எனப்படும்.
பயன்பாடுகள்
- மின்மணி
- மின்மோட்டார்
15. மின்காந்தத் தூண்டல் (Electromagnetic Induction)
மைக்கேல் ஃபாரடே (Michael Faraday) மின்காந்தத் தூண்டலைக் கண்டுபிடித்தார்.
இது ஜெனரேட்டர்களின் அடிப்படைக் கொள்கையாகும்.
16. AC Vs DC
| வகை | முழுப்பெயர் | பயன்பாடு |
|---|---|---|
| AC | Alternating Current — மாறுதிசை மின்னோட்டம் | வீட்டு உபயோகம் |
| DC | Direct Current — நேர்திசை மின்னோட்டம் | பேட்டரி |
17. மின்சார பாதுகாப்பு
Fuse
அதிக மின்னோட்டம் செல்லும்போது சுற்றைத் துண்டித்து தீ விபத்தைத் தடுக்கும்.
Earth Wire
கசிந்த மின்னோட்டத்தை பூமிக்கு அனுப்பி மின் அதிர்ச்சியிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.
⭐ தேர்வுக் குறிப்பு
இந்த அலகிலிருந்து TNPSC பொதுவாக:
- SI அலகுகள்
- நியூட்டனின் இயக்க விதிகள்
- Fuse
- Earth Wire
- Echo
- VIBGYOR
- Optical Fibre
- Faraday — Electromagnetic Induction
தொடர்பான கேள்விகளைக் கேட்கிறது.