என்ன சொல்கிறது அறிவியல்: ‘டிராலி பேக்’ கவிழ்வது ஏன் ?

ஏற்கெனவே தாமதம் ஆகிவிட்டதென்று அவசர அவசரமாக அடியில் சக்கரம் பொறுத்தப்பட்ட டிராலி பேக்பெட்டியை, இழுத்துச் சென்றுகொண்டிருப்போம். அப்போதுதான் அது தரையில் பாம்புபோல இடமும் வலமும் தள்ளாடித் தொல்லை கொடுக்கும். நாம் நேராகப் பிடித்து இழுக்கும்போதும் பெட்டியின் தள்ளாட்டத்தில் எந்தவித மாற்றமும் இருக்காது. தள்ளாடும் பெட்டியை நிலை பெறச் செய்ய இழுக்கும் வேகத்தைக் குறைத்தால், பெட்டி குடைசாய்ந்து விழுந்து மேலும் தொல்லை தரும்.

எந்த நாட்டு டிராலி பேக்பெட்டியாக இருந்தாலும் இதே தொல்லைதானே! அதனால்தான் பிரான்ஸில் உள்ள பாரிஸ் டிடேரோ பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த மாணவ-மாணவிகள் அவர்களுடைய ஆசிரியர் சில்வா டுபாண்ட் உதவியுடன் இந்தப் புதிரை அவிழ்க்க முடிவெடுத்தனர்.

ஆடுவதற்குச் சற்று முன்பு

உடற்பயிற்சி செய்வதற்காகச் சுழலும் இயந்திரம் ஒன்றில் டிராலி பேக் போன்ற கருவியை வைத்து இந்தச் சோதனையை வீடியோ கேமராவில் பதிவுசெய்தனர். இடமும் வலமும் பெட்டி ஆடத் தொடங்குவதற்குச் சற்று முன்பு என்ன நடக்கிறது என வீடியோவைக் கூர்ந்து கவனித்தனர். பெட்டியை இழுத்துச் செல்லும்போது, சிலநேரம் இடது சக்கரம் தரையிலிருந்து மேலே எழ, வெறும் வலது சக்கரத்தில் மட்டும் செல்லும். சற்று நேரத்தில் எந்தவித முன்னறிவிப்பும் இன்றிப் பெட்டியின் வலது சக்கரம் சட்டென்று உயர்ந்து இடது சக்கரத்தில் செல்லத் தொடங்கும். இந்தத் தள்ளாட்டத்தின் ஒரு கட்டத்தில்தான் டிராலி பேக்பெட்டி குடைசாய்ந்து கவிழ்ந்துவிடுகிறது எனக் கண்டனர்.

பெட்டியைத் தரையில் இழுத்துச் செல்லும்போது, சக்கரங்களின் சுழற்சிக்குச் செங்குத்தான திசையில் பெட்டி உருண்டோடுகிறது. அதே திசையில்தான் நாம் விசையைச் செலுத்திப் பெட்டியை இழுத்துச் செல்கிறோம். தற்செயலாக நாம் பெட்டியின் கைப்பிடியை வெட்டியிழுக்கும்போது இரண்டு பக்கமும் சமமான விசை அமைவதில்லை. சிறு வித்தியாசம் காரணமாக ஏதாவது ஒரு சக்கரம் தரையிலிருந்து மேலே உயர்கிறது. அதேபோல் சாதாரண நிலையில்கூடப் பெட்டியை இழுத்துச் செல்லும்போது கல் குழி என வழியில் தட்டுப்படும்போது சக்கரம் தரையிலிருந்து உயர்ந்துவிடலாம்.

மறுபடியும் சமநிலை தவறும்

இந்நிலையில் திடீரென இழுக்கும் விசையின் உருளலும் சக்கரங்களின் சுழற்சிக்குச் செங்குத்தான திசையில் இருக்காது. இதன் காரணமாகத் தரையைத் தொடும் சக்கரம் இழு விசை மற்றும் செங்குத்து கோட்டுக்கு இடையே வந்து நிலையான தன்மையை அடைய முயல்கிறது. எனவே, அந்தச் சக்கரம் இடமோ வலமோ நகர்ந்து நடுவே வர முயல்கிறது.

தற்செயலாக இடது சக்கரம் தரைக்கு மேலே உயர்ந்து போகிறது என வைத்துக்கொள்வோம். வலது சக்கரம் அதன் இயல்பு இடத்தைவிட்டு இடது பக்கம் நகர்ந்து நடுவே வர முயலும். இதற்கிடையில் தரைக்கு மேலே இருந்த இடது சக்கரம் கீழே வந்து தரையைத் தொடும். இந்த நிலையில் வலது சக்கரம் இயல்பைவிட இடதுபுறமாக இருக்கும். ஆதலால் மறுபடியும் சமநிலை போய்விடும். இடது சக்கரம் தரையைத் தொடும்போது இதைச் சரிசெய்ய வலது சக்கரம் மேலே உயரும். இவ்வாறு மாறி மாறி இரண்டு சக்கரங்களும் மேலே உயர்ந்து போகப் பெட்டி இடது வலதும் என அலைக்கழியத் தொடங்கும். அலைவு (oscillation) கூடும்போது பெட்டி குடைசாய்ந்து குப்புற விழுந்துவிடும்.

அதுதான் முற்றிலும் தவறு

வேகத்தைக் குறைத்தால் அலைவை நிறுத்திவிடலாம் என நாம் நம்புகிறோமே, அதுதான் முற்றிலும் தவறு என ஆய்வாளர்கள் நிரூபித்துள்ளனர். பெட்டி அசைந்தாடும்போது முடிந்தால் சற்றே வேகம் கூட்டி நடந்தால் அசைவு நின்றுவிடும் என்று இவர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். வேகமாகச் செல்லும்போது இரண்டு சக்கரங்களும் மேலே உயரும். இதனால் கால இடைவெளி குறைந்து அலைவு கூடாமல் தடுக்கப்படும் என்கின்றனர்.

பெட்டியை அடுக்குவதிலும் சூட்சுமம் உள்ளது. பெட்டியில் சாமான்களைப் பொதியும்போது எடை கூடுதலானவற்றைப் பெட்டியின் அடிப்பகுதியில், குறிப்பாக சக்கரத்துக்கு அருகில் அடுக்க வேண்டும். கைப்பிடி கோணத்தைக் குறைத்துக்கொண்டாலும் அலைவு மட்டுப்படும் என்கிறது இந்த ஆய்வு.

இதையெல்லாம்விடத் தொடக்கத்திலிருந்தே மெதுவாக இழுத்துச் சென்றால் பெட்டி அசைந்தாடும் போக்கே ஏற்படாது என்கிறார் சில்வா டுபாண்ட். ஒரு டிராலி பேக் எடுத்துச் செல்ல ஆராய்ச்சி தேவையா என நீங்கள் யோசிப்பது புரிகிறது. டிராலி மட்டுமல்ல பின்னே இரண்டே இரண்டு சக்கரங்கள் உள்ள டிராலி இழுவை வண்டிகளைப் பூட்டிச் செல்லும் டிராக்டர், கார் போன்ற வாகனங்களும் இதே இயற்பியல் விதியின்படிதான் இயங்குகின்றன.

- கட்டுரையாளர்
மத்திய அரசின் விக்யான் பிரச்சார் மையத்தின் முதுநிலை விஞ்ஞானி.
தொடர்புக்கு: tvv123@gmail.com