அடடே அறிவியல்: காற்றை உடைக்க முடியுமா?

கி.பி. 1654-ம் ஆண்டில் ஜெர்மனியில் மேக்டிபர்க் என்ற இடத்தில் ஒரு சோதனை நடந்தது. அந்தச் சோதனையை நடத்தியவர் ஆட்டோவான் கெரிக் என்ற விஞ்ஞானி. அது என்ன சோதனை தெரியுமா? காற்றழுத்தத்தை எல்லோருக்கும் உணர்த்துவதற்காக நடந்த சோதனை.

இந்தச் சோதனைக்கு ‘மேக்டிபர்க் அரைக்கோளச் சோதனை’ என்று பெயர். இதைப் பற்றி பாடப்புத்தகத்தில் படித்திருப்பீர்கள். அந்தச் சோதனையைதான் நாம் இப்போது செய்து பார்க்கப்போகிறோம்.

தேவையான பொருள்கள்:

சுவரில் ஒட்டப் பயன்படுத்தும் கிண்ண வடிவ ரப்பர் கொக்கிகள், நூல் அல்லது கயிறு, கனமான புத்தகம்.

சோதனை:

1. கிண்ணவடிவ ரப்பர் கொக்கிகளை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். ஒரு ரப்பர் கொக்கியை ஒரு புத்தகத்தின் அட்டை மீது வைத்து நன்றாக அழுத்துங்கள்.

2. இப்போது கொக்கியைப் பிடித்து இழுத்துப் பாருங்கள். கொக்கியைப் பிடித்து இழுக்கும்போது, கொக்கி தனியாக வராது. புத்தகம் கொக்கியோடு சேர்ந்து வருவதைப் பார்க்கலாம். இதற்கு என்ன காரணம்?

3. இப்போது இன்னொரு சோதனையைச் செய்வோமா? இரண்டு கிண்ண வடிவ ரப்பர் கொக்கிகளில் கயிறைக் கட்டிக்கொள்ளுங்கள்.

4. இரண்டு கொக்கிகளையும் இரு கைகளில் பிடித்துக்கொள்ளுங்கள். வட்டமாக உள்ள பகுதிகளை ஒன்றாக இணைத்து நன்றாக அழுத்துங்கள்.

5. இரண்டு நண்பர்களைக் கூப்பிடுங்கள். அவர்களை ரப்பர் கொக்கிகளில் தொங்கிக்கொண்டிருக்கும் கயிறைப் பிடித்து எதிரெதிர் திசையில் இழுக்கச் சொல்லுங்கள். இரண்டு ரப்பர் கொக்கிகளையும் அவ்வளவு சுலபமாகப் பிரிக்க முடியாது. இதற்கு என்ன காரணம்?

நடப்பது என்ன?

முதலில் ரப்பர் கொக்கி புத்தக அட்டையோடு எப்படி ஒட்டிக்கொண்டது? கொக்கியின் ரப்பர் பகுதியைப் புத்தகத்தின் அட்டைப் பரப்பின் மீது அழுத்தினோம் அல்லவா? அப்போது பரப்புக்கும் அட்டைக்கும் இடையே உள்ள காற்று வெளியேற்றப்படுகிறது. இதனால், ரப்பர் பகுதிக்கும் அட்டைக்கும் இடையில் உள்ள காற்றழுத்தம், உள்ளே இருப்பதைவிட அதிகமாக இருக்கும். அதனால் ரப்பர் பகுதி புத்தகத்தின் அட்டையோடு ஒட்டிக்கொள்கிறது.

சரி, இரண்டு ரப்பர் கொக்கிகளைப் பிரிக்க முடியாமல் போனதற்கு என்ன காரணம்? இரண்டு கிண்ண வடிவ ரப்பர் கொக்கிகளை ஒன்றாக வைத்து அழுத்தினோம் அல்லவா? அப்போது ரப்பர் கொக்கிகளுக்கு இடையே உள்ள காற்று வெளியேற்றப்படுகிறது. இதனால் இரண்டு ரப்பர் கொக்கிகளுக்கு இடையே காற்றழுத்தம் வெகுவாகக் குறைந்து விடுகிறது. வெளியேயுள்ள வளிமண்டலக் காற்றழுத்தம், ரப்பர் பகுதிகளுக்கு இடையில் உள்ள காற்றழுத்தத்தைவிட மிக அதிகமாக இருப்பதால், காற்றழுத்தம் இரண்டு ரப்பர் கிண்ணங்களை அழுத்துகிறது. இதனால்தான் ரப்பர் கொக்கிகளைக் கயிறு கட்டி இழுக்கும்போது அவற்றைப் பிரிக்க முடியவில்லை. இந்தச் சோதனையிலிருந்து காற்றழுத்தத்தின் சக்தி எவ்வளவு வலிமையானது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முடிகிறது இல்லையா?

பயன்பாடு

15 செ.மீ. விட்டம் கொண்ட இரண்டு தாமிர அரைக்கோளங்களை ஒன்றாக இணைத்தார் விஞ்ஞானி ஆட்டோவான் கெரிக். ஒரு வெளியேற்றுப் பம்பு மூலம் அரைக் கோளங்களுக்குள் இருக்கும் காற்றை வெளியேற்றினார். அரைக் கோளங்களுடன் இருபுறமும் தலா எட்டு குதிரைகளைப் பூட்டினார். பின்னர் அந்த அரைக் கோளங்களைப் பிரிக்க முயற்சித்தார்.

மொத்தம் 16 குதிரைகள் எதிரெதிர் திசையில் அரைக்கோளங்களை இழுத்தன. இருந்தாலும் அரைக்கோளங்களைப் பிரிக்க முடியவில்லை. இதுதான் ‘மேக்டிபர்க் அரைக்கோளச் சோதனை’. மேக்டிபர்க் என்ற இடத்தில் இந்தச் சோதனை நடந்ததால், மேக்டிபர்க் அரைக்கோளச் சோதனை என்று அழைக்கிறார்கள்.

இப்போது ரப்பர் கொக்கிகளை அரைக்கோளங்களாகவும், கொக்கிகளை இழுக்கும் இரண்டு பேரை 16 குதிரைகளாகவும் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். சோதனையில் கிண்ணவடிவ ரப்பர் கொக்கிகளை அழுத்திய பின்பு, இருபுறமும் கயிறு கட்டி நண்பர்கள் இழுத்தும் கொக்கிகளைப் பிரிக்க முடியவில்லை அல்லவா? அதைப்போலத்தான் இரண்டு அரைக்கோளங்களை ஒன்றாக இணைத்து 16 குதிரைகளைக் கட்டி இழுத்தபோதும், அவற்றைப் பிரிக்க முடியவில்லை. இரண்டு அரைக்கோளங்களுக்குள் இருக்கும் காற்றை நீக்கும்போது, உள்ளே காற்றழுத்தம் குறைகிறது. வெளியே உள்ள வளிமண்டலக் காற்றழுத்தம் 16 குதிரைகளின் இழுவிசையைவிட அதிகமாக உள்ளதால் அரைக்கோளங்களைப் பிரிக்க முடியவில்லை.

காற்றழுத்ததின் வலிமை இப்போது உங்களுக்குப் புரிந்திருக்குமே!?

படங்கள்: அ. சுப்பையா பாண்டியன்

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com