அடடே அறிவியல்: செருப்புக்குள் ஒளிந்திருக்கும் அறிவியல்

வெறுங்காலில் சல்லிக் கற்கள் மீது நடந்திருக்கிறீர்களா? வலிக்காமல் நடக்க என்ன செய்வீர்கள்? செருப்பு அணிவீர்கள் இல்லையா? செருப்பை அணிந்தவுடன் சல்லிக் கற்கள் குத்தாமல் போவது எப்படி? அதை ஒரு குட்டி சோதனை செய்து தெரிந்துகொள்வோமா?

தேவையான பொருட்கள்:

சிறிய ஆணிகள், சுத்தியல், மரக்கட்டை.

சோதனை:

1. ஒரே அளவிலான இரண்டு, மூன்று ஆணிகளை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள்.

2. ஒரு மரக்கட்டை அல்லது மரப்பலகையின் மீது ஓர் ஆணியின் கூர்மையான முனையைச் செங்குத்தாக வைத்துச் சுத்தியலால் அடியுங்கள். இப்போது என்ன நடக்கிறது என்பதைப் பாருங்கள்.

3. ஆணியைச் சுத்தியலால் அடிக்க அடிக்க மரப்பலகையில் மெதுவாக இறங்குவதைப் பார்க்கலாம்.

4. இப்போது இன்னொரு ஆணியை எடுங்கள். அந்த ஆணியின் தலையைப் பலகையின் மீது செங்குத்தாக வைத்துக் கூர்மையான முனையின் மீது சுத்தியால் அடியுங்கள். இப்போது என்ன நடக்கிறது என்று பாருங்கள்.

5. கூர்மையான முனையின் மீது அடிக்கும்போது ஆணி உள்ளே இறங்குவதில்லை அல்லவா? அதேநேரம், கூர்மையான முனையைப் பலகையின் மீது வைத்து ஆணியை அடிக்கும்போது, பலகையின் மீது ஆணி இறங்குவதற்கான காரணம் என்ன?

நடப்பது என்ன?

ஒரு பொருளை நகர்த்துவதற்குக் கையால் இழுக்க வேண்டும் அல்லது தள்ள வேண்டும். இழுத்தல் அல்லது தள்ளுவதைத்தான் விசை என்கிறோம். விசை ஒரு பொருளின் இயக்கத்தைக் குறைக்கவும் நிறுத்தவும் அதிகரிக்கவும் செய்யும். விசையின் விளைவு செயல்படுத்தப்படும் பரப்பைச் சார்ந்தது. விசைக்கும் செயல்படும் பரப்புக்கும் உள்ள விகிதமே அழுத்தம். அதாவது, ஓர் அலகு பரப்பில் செயல்படும் விசை அழுத்தமாகும்.

சோதனையில் ஆணியின் கூர்முனையைப் பலகையின் மீது வைத்துச் சுத்தியலால் அடிக்கும்போது மரப்பலகையினுள் ஆணி இறங்குகிறது. ஆணியின் தலையின் மீது கொடுக்கப்படும் அதே விசைதான் கூர்முனையிலும் செயல்படுகிறது. இங்குக் கூர்முனைப்பகுதியின் பரப்பு மிகக் குறைவாக இருக்கிறது. பரப்பளவு குறைவாக இருப்பதால் பலகையின் மீது ஆணியின் கூர்முனை ஏற்படுத்தும் அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும். இதனால் ஆணி பலகையினுள் இறங்குகிறது.

ஆணியின் தலைப் பகுதியைப் பலகையில் வைத்துக் கூர்முனையின் மீது சுத்தியலால் அடிக்கும்போது என்ன நடக்கிறது?

தலைப்பகுதியைப் பலகையில் வைத்து ஆணியின் கூர்முனை மீது சுத்தியலால் அடிக்கும்போது, பலகையின் மீது செயல்படும் ஆணியின் பரப்பு மிக அதிகமாக இருக்கும். முதல் நிகழ்வில் கொடுக்கப்படும் அதே அளவு விசைதான் இப்போதும் செயல்படுகிறது. பரப்பளவு அதிகமாக இருப்பதால் பலகையின் மீது ஆணி ஏற்படுத்தும் அழுத்தம் மிகமிகக் குறைவு. அழுத்தம் குறைவாக இருப்பதால் பலகையின் மீது ஆணி இறங்குவதில்லை. பரப்புக்கும் செயல்படும் விசைக்கும் இடையே உள்ள தொடர்புதான் ஆணி பலகையினுள் இறங்குவதற்கும் இறங்காமல் போவதற்கும் காரணம்.

பயன்பாடு

சாலையில் சல்லிக் கற்களின் மீது நடக்கும்போது என்ன நடக்கிறது? சல்லிக் கற்களில் கூர்மையான முனைகள் இருக்கும் அல்லவா? இப்போது ஆணியின் கூர்முனையைச் சல்லிக் கற்களின் கூர்முனைகளாகவும், ஆணியின் தலையில் அடிப்பதைச் சல்லிக் கற்கள் மீது நடப்பதாகவும் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். ஆணியின் தலையில் சுத்தியலால் அடிப்பது என்பது, ஒரு விசை. ஆணி மீது செயல்படுவதற்கு அது சமமாகும்.

அதேபோலச் சல்லிகற்கள் மீது ஒருவர் நடக்கும்போது அவருடைய எடை (விசை) சல்லிக் கற்கள் மீது செயல்படுகிறது. ஆணியின் கூர்முனைப் பகுதியைப் பலகையின் மீது வைத்துச் சுத்தியலால் அடிக்கும்போது பலகையின் மீது ஆணி இறங்குகிறது அல்லவா? அதைப் போலவே சல்லிக்கற்கள் மீது வெறுங்காலால் ஒருவர் நடக்கும்போது, அவருடைய எடை முழுவதும் கூர்முனைப் பகுதியில் செயல்பட்டுக் காலை அழுத்துகிறது. இதனால் அவர் வலியை உணர முடிகிறது.

செருப்பு அணிந்து சல்லிக் கற்களில் நடந்தால் அவருடைய எடை முழுவதும் செருப்பின் பரப்பில் செயல்படுகிறது. ஆணியின் தலைப்பகுதியைப் பலகையின் மீது வைத்து அடிக்கும்போது, ஆணி பலகையினுள் இறங்குவதில்லை இல்லையா? அதைப் போலவே செருப்பணிந்து சல்லிக்கற்கள் மீது நடக்கும்போது, சல்லிக்கற்களின் கூர்முனை அவருடைய பாதத்தை அழுத்துவதில்லை.

இதற்குக் காரணம் என்ன? செருப்பின் பரப்பளவு அதிகமாக இருப்பதால் அழுத்தம் குறைகிறது. இதனால் வலியை உணர முடிவதில்லை. சல்லிக் கற்கள் மீது அல்லது கரடுமுரடான பாதையில் செருப்பணிந்து நடக்கச் சொல்வதற்கு இப்போது காரணம் தெரிந்துவிட்டதா?

படங்கள்: அ. சுப்பையா பாண்டியன்

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com