அடடே அறிவியல்: அலற வைக்கும் அலை

திருவிழாக்களின்போது ஒலிபெருக்கிகளைக் கட்டி பாட்டு போடுவதைப் பார்த்திருப்பீர்கள். அந்த ஒலி பெருக்கிகள் கூம்பு வடிவத்தில் இருக்கும் இல்லையா? அவை ஏன் கூம்பு வடிவத்தில் இருக்கின்றன? ஒரு குட்டிச் சோதனை செய்துபார்த்துக் காரணத்தைத் தெரிந்துகொள்வோமா?

தேவையான பொருள்கள்:

பேப்பர் கப், ஊசி, நூல், வயலின் தந்திகளுக்குத் தடவும் பிசின் தூள் மற்றும் ஆணி.

சோதனை:

1. பேப்பர் கப்பின் அடிப்பாகத்தில் ஊசியால் ஒரு சிறிய துளையிடுங்கள். அதன் வழியே ஓர் அடி நீளமுள்ள நூலைச் செருகிக் கொள்ளுங்கள்.

2. நூலை இழுக்கும்போது வெளியே வராதவாறு குவளையின் உட்புறத்தில் சிறிய கம்பி அல்லது ஆணியை வைத்து நூலில் முடிச்சு போட்டுக் கட்டிகொள்ளுங்கள்.

3. இப்போது வயலின் தந்திகளுக்குத் தடவும் பிசின் கட்டியைத் தூளாக்கி வைத்துக்கொள்ளுங்கள்.

4. கப்பை ஒரு கையில் பிடித்துக்கொண்டு பிசின் தூளைப் பெரு விரலுக்கும் ஆள்காட்டி விரலுக்கும் இடையில் வைத்துக்கொண்டு பேப்பர் கப்புக்கு வெளியே தொங்கும் நூலை அழுத்தி இழுங்கள்.

5. பிசின் தூளை நூலில் தேய்த்து இழுக்கும்போது என்ன நிகழ்கிறது? ‘கிரீச்’ என்ற ஒலி வருகிறதா? இந்தச் சத்தம் எப்படி ஏற்படுகிறது?

நடப்பது என்ன?

ஒலி என்பது ஒரு வகையான ஆற்றல். பொருள்கள் அதிர்வடைவதால் ஒலி உருவாகிறது என்று படித்திருப்பீர்கள் அல்லவா? காற்று மூலக்கூறுகள் அதிர்வடைவதாலேயே ஒலி உண்டாகிறது. நூலின் வழியே விரல்களால் கீழ் நோக்கி பிசின் தூளை அழுத்தித் தடவி இழுக்கும்போது நூல் அதிர்வடைகிறது. இந்த அதிர்வுகள் நூலின் வழியே கடத்தப்பட்டு கப்பைச் சென்றடைவதால் கப்பும் அதிர்வடைகிறது. பேப்பர் கப் கூம்பு வடிவத்தில் இருப்பதால் கப்பும் அதனுள் இருக்கும் காற்றும் அதிர்வடைந்து ‘கிரீச்’ சத்தம் உருவாகிறது.

கப்பின் வடிவம் பெரியதாக இருந்தால் ஒலிச் செறிவு அதிகமாக இருக்கும். அதுவே சிறியதாக இருந்தால் ஒலிச் செறிவு குறைவாக இருக்கும். இந்தச் சோதனையில் வெவ்வேறு அளவுகள் கொண்ட பிளாஸ்டிக் பாட்டிலின் வெட்டப்பட்ட பகுதிகள், தகர டப்பாக்கள் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஒலி அளவில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறியலாம்.

6. இப்போது சோதனைக்கு வருவோம். குவளையின் அடிப்பாகத்துக்குச் சற்றுக் கீழே தொங்கும் நூலை, இடது கை விரல்களால் பிடித்துக்கொண்டு வலது கை விரல்களால் அழுத்தி இழுங்கள். இப்போது சத்தம் வருகிறதா? சத்தம் வரவில்லையா? ஏன் வரவில்லை? நூலை அழுத்தி இழுக்கும்போது அதிர்வுகள் கப்பைச் சென்றடையலாம். ஆனால், இடது கை விரல்களால் அது தடுக்கப்பட்டு விடுகிறது. கப்பும் கப்புக்குள் இருக்கும் காற்றும் அதிர்வடையாமல் இருப்பதால் எந்த சத்தமும் கேட்பதில்லை.

பயன்பாடு

திருவிழாக்களிலும் பொதுக்கூட்டங்களிலும் பயன்படுத்தப்படும் ஒலிபெருக்கிகள் கூம்பு வடிவத்தில் இருக்கும். பொதுவாக ஒலிபெருக்கிகளில் நிலையான காந்தம், மின்காந்தச் சுருள், கூம்பு வடிவத் தாள் என மூன்று பகுதிகள் இருக்கும். அலைபெருக்கிகளிலிருந்து (ஆம்ப்ளிஃபயர்) வரும் மின் அலைகளுக்கு ஏற்ப மின்காந்தச் சுருளில் மின்னோட்டம் பாயும். மாறிமாறி அமையும் மின்னோட்டத்தின் திசைக்கு ஏற்ப மின்காந்தச் சுருள் நிலையான காந்தத்தை நோக்கியும், அதை விட்டு விலகியும் நகரும். மின்காந்தச் சுருள் டயாஃப்ரம் எனப்படும் தாளோடு இணைக்கப்பட்டிருக்கும். அது முன்பின் நகர்வதால் ஒலி உண்டாகிறது.

இப்போது பேப்பர் கப்பைக் கூம்பாகவும், நூலை மின்காந்தச் சுருளாகவும் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். நூலை விரல்களால் இழுக்கும்போது நூலில் அதிர்வுகள் உருவாகி அவை பேப்பர் கப்பையும் கப்புக்குள்ளிருக்கும் காற்றையும் அதிர்வடையச் செய்து ஒலியை ஏற்படுத்தியது அல்லவா? அதைப்போலவே கூம்புக் குழாய் ஒலி பெருக்கிகளில் மின்காந்தச் சுருள் முன்னும் பின்னும் நகர்வதால் உலோகத் தகடு அதிர்வடைந்து, அதிகச் செறிவுடைய ஒலியை உருவாக்குகிறது.

கூம்பு வடிவ ஒலிபெருக்கிகள் ஒலிச்செறிவை அதிகப்படுத்தி, ஒரே திசையில் நீண்ட தொலைவுக்கு ஒலியைச் செலுத்துகின்றன. சில சமயங்களில் தொலைவில் உள்ளவர்களைக் கூப்பிடுவதற்கு நாம் இரண்டு கைகளையும் வாயருகே குழாய் போல வைத்து சத்தம் எழுப்புவதற்கான காரணம் என்ன தெரியுமா? ஒலி அலைகளை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் செலுத்துவதற்குத்தான்.

ஒலிபெருக்கிகள் ஏன் கூம்பு வடிவத்தில் உள்ளன என்பதற்கான காரணம் இப்போது புரிந்துவிட்டதா?

படங்கள்: அ. சுப்பையா பாண்டியன்

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com