Published : 17 Aug 2016 12:33 PM
Last Updated : 17 Aug 2016 12:33 PM

அடடே அறிவியல்: பாயும் ஈட்டியின் கணக்கு

ஓலிம்பிக் போட்டிகளை டி.வி.யில் பார்த்துக்கொண்டிருப்பீர்கள். கூர்மையான இரும்புமுனை பொருத்தப்பட்ட ஈட்டியைக் கையில் பிடித்துக்கொண்டு ஓடி எறியும் விளையாட்டைப் பார்த்திருப்பீர்கள். இதுதான் ஈட்டி எறியும் போட்டி. ஈட்டியை எப்படி எறிந்தால் ரொம்ப தூரம் போகும் தெரியுமா? அதிலும்கூட அறிவியல் ரகசியம் உள்ளது. அதை ஒரு சோதனை செய்து தெரிந்துகொள்வோமா?

தேவையான பொருட்கள்

பொம்மைத் துப்பாக்கி, பிளாஸ்டிக் அம்புகள், அளவுச்சட்டம்.

சோதனை

1) பரப்பு அதிகமான சுவரின் ஓரத்தில் கிடைமட்டக் கோடு (Horizontal line) வரைந்து 30 டிகிரி, 45 டிகிரி, 60 டிகிரி கோணங்களில் கோடுகளை வரையுங்கள்.

2) பிளாஸ்டிக் பொம்மைத் துப்பாக்கியின் துளையில் அம்புக் குச்சியைப் பொருத்துங்கள்.

3) பொம்மைத் துப்பாக்கியைக் கிடைமட்டக் கோட்டில் வைத்து விசை வில்லை (Trigger) விரலால் இழுத்து விடுங்கள். அம்பு எவ்வளவு தூரம் போனது என்பதைக் குறித்துக்கொள்ளுங்கள்.

4) மீண்டும் அம்புக்குச்சியைத் துப்பாக்கியின் துளையில் பொருத்தி, 300 கோணத்தில் உள்ள கோட்டில் வைத்து விசை வில்லை இழுத்து விடுங்கள். இப்போது அம்பு கிடைமட்டமாகச் சென்ற தூரத்தைக் குறித்துக்கொள்ளுங்கள்.

5) இதேபோல 45 டிகிரி, 60 டிகிரி கோணங்களில் விசை வில்லை இழுத்துச் சென்ற தூரங்களைக் குறித்துக்கொள்ளுங்கள்.

0 டிகிரி, 30 டிகிரி, 45 டிகிரி, 60 டிகிரி ஆகிய கோணங்களில் பொம்மைத் துப்பாக்கி வைத்துச் சுடும் போது எந்தக் கோணத்தில் அம்பு அதிகத் தொலைவு சென்றது என்பதைக் கவனியுங்கள்.

45 டிகிரி கோணத்தில் அம்பு ரொம்ப தூரம் போனதைப் பார்க்கலாம். இதற்கு என்ன காரணம்?

நடப்பது என்ன?

ஒரு பொருளை மேல் நோக்கி எறிந்தால் அது ஒரு குறிப்பிட்ட உயரம் மேலே சென்று கொஞ்சம் தள்ளி மீண்டும் தரையில் வந்து விழுகிறது. குறிப்பிட்ட திசைவேகத்தில் குறிப்பிட்ட கோணத்தில் எறியப்படும் பொருளின் இயக்கம் எறிபொருள் இயக்கம் (Projectile Motion). எறிபொருளின் பாதை (trajectory) பரவளையம் (Parabola) ஆகும்.

அதாவது எறிபொருள் பரவளைய பாதையில் தரையை விட்டு மேலே சென்று குறிப்பிட்ட உயரத்தை அடைந்து மீண்டும் தரைக்கே வருகிறது. தரையிலிருந்து மேலே எறியப்படும் புள்ளிக்கும் பொருள் இறுதியாகத் தரையைத் தொடும் புள்ளிக்கும் இடையே உள்ள கிடைமட்டத் தொலைவு எறிபொருளின் நெடுக்கம் (Range of Projectile) எனப் பெயர்.

எறிபாருளின் திசைவேகம் (velocity) இரண்டு கூறுகளைக் கொண்டது. அவை கிடைமட்டத் திசைவேகம், செங்குத்துத் திசைவேகம். கிடைமட்டத் திசைவேகத்தில் எந்த மாறுதல் இல்லை. அதனால், அத்திசையில் முடுக்கமும் (acceleration) இல்லை. ஆனால், செங்குத்துத் திசையில் எறிபொருளின் திசைவேகம் படிப்படியாகக் குறைந்து உச்சிப் புள்ளியில் வேகம் சுழியாகி (0), மீண்டும் படிப்படியாக அதிகரித்துத் தரையை வந்தடையும். எறிபொருள் மேல் நோக்கிச் செல்லும்போது எதிர் முடுக்கத்தையும் (-ப) கீழ்நோக்கி வரும்போது நேர் முடுக்கத்தையும் (+ப) பெற்றிருக்கும்.

ஓர் எறிபொருள் எவ்வளவு நெடுக்கம் (அதாவது கிடைமட்டத் தொலைவு செல்கிறது) என்பது எறிபொருளின் திசைவேகத்தையும் எறியப்படும் கோணத்தையும் பொறுத்தது. பொம்மைத் துப்பாக்கி சோதனையில் 0 டிகிரி, 30 டிகிரி, 45 டிகிரி, 60 டிகிரி ஆகிய கோணங்களில அம்பு சுடுதலில் திசைவேகம் மாறாமல் இருக்கும். ஆனால், 45 டிகிரி கோணத்தில் மட்டும்தான் நெடுக்கம் அதிகமாக இருக்கிறது.

பயன்பாடு

ஈட்டி எறிதலில் ஈட்டி எறியப்படும் வேகம், எறிகோணம், ஈட்டியைப் பிடிக்கும் இடம் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். ஈட்டியை ஈட்டியின் ஈர்ப்பு மையத்தில் (Centre of Gravity) பிடித்து மேல்நோக்கி 45 டிகிரி கோணத்தில் எறிய வேண்டும். ஈர்ப்பு மையத்தைத் தவிர வேறு புள்ளிகளில் ஈட்டியைப் பிடிக்கும்போது அதன் இயக்கம் சீரற்றதாக மாறி, ஈட்டியின் முனை தரையில் சரியாகக் குத்தி நிற்காது.

ஈட்டியைக் கையில் பிடித்துத் தூக்கி கொண்டு ஓடி வந்து எறிவதற்குக் காரணம் நெடுக்கம் வேகத்தையும் பொறுத்தது என்பதுதான்.

துப்பாக்கியை ஈட்டி எறிபவராகவும், அதில் உள்ள அம்பை ஈட்டியாகவும் கற்பனை செய்துகொள்கிறீர்களா? துப்பாக்கியில் உள்ள விசை வில்லை இழுத்துவிட்டவுடன் பிளாஸ்டிக் அம்பு 45 டிகிரி கோணத்தில் சென்றபோது அதிகத் தொலைவை அடைந்தது அல்லவா? அதைப் போலத்தான் ஈட்டி எறிபவர் ஓடிவந்து 45 டிகிரி கோணத்தில் எறியும்போது அந்த ஈட்டி அதிகபட்சத் தொலைவை (Maximum Range) அடையும்.

வட்டு எறிதலில் (Discuss throw), குண்டு எறிதல்(Shotput) சங்கிலியால் பிணைக்கப்பட்ட குண்டு எறிதல் (Hammer throw) போன்ற விளையாட்டுகளிலும் சாதனை படைக்க வேண்டுமானால் எறியப்படும் பொருள் 45 டிகிரி கோணத்தைப் பெற்றிருக்க வேண்டும்.

படங்கள்: அ. சுப்பையா பாண்டியன்

கட்டுரையாளர்: இயற்பியல் பேராசிரியர், அறிவியல் எழுத்தாளர்

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com

FOLLOW US

Sign up to receive our newsletter in your inbox every day!

WRITE A COMMENT
 
x