அடடே அறிவியல்: சீசா விளையாட்டின் அறிவியல் என்ன?

பூங்காக்களில் சீசா விளையாட்டுப் பலகையில் உட்கார்ந்து விளையாடி இருக்கிறீர்களா? இருபுறமும் ஒரே எடை கொண்ட நீங்களும் உங்கள் நண்பரும் உட்கார்ந்து சீசாவில் விளையாடியிருப்பீர்கள். அதே சீசாவில் நீங்களும் மறுபுறம் உங்கள் அப்பாவும் உட்கார்ந்து விளையாட முடியுமா? அதைத் தெரிந்துக்கொள்ள ஒரு சோதனை செய்து பார்ப்போமா?

தேவையான பொருள்கள்

ஒரு அடி ஸ்கேல், பேப்பர் கப்புகள் இரண்டு, பசை டேப், தண்ணீர்

செய்முறை

1) ஒரு அடி அளவு ஸ்கேலின் இருமுனைகளிலும் இரண்டு பேப்பர் கப்களைப் பசை டேப்பால் ஒட்டுங்கள்.

2) இதை ஒரு பென்சில் மேல் வையுங்கள்.

3) இரண்டு கப்புகளிலும் நீரை ஊற்றி நிரப்புங்கள்.

4) மேலும் கீழும் அசையுமாறு ஸ்கேல் பென்சிலின் நடுவே இருக்குமாறு பார்த்துக்கொள்ளுங்கள்.

5) சீசா தயாராகிவிட்டதா? இப்போது வலது புறக் கப்பில் வலது கையின் ஆட்காட்டி விரலை வைத்து நீரில் அமிழத்துங்கள். நீரில் விரல் பட்டவுடன் அந்தக் க கீழே போகும். இப்போது இடது கை ஆட்காட்டி விரலை இடது புறக் கப்பில் உள்ள நீரில் அமிழத்துங்கள். இடது புறக் க கீழ்நோக்கிச் சாயும்.

6) இரண்டு கப்புகளிலும் உங்கள் ஆட்காட்டி விரலை மாற்றிமாற்றி வைத்து மேலும் கீழும் ஆடுவதைக் கவனியுங்கள். இவ்வாறு சோதனை செய்யும்போது See Saw ! Up and down! என்ற பாடலைப் பாடி விளையாடிக் கொண்டே சோதனையைச் செய்து பாருங்கள்.

7) கப்பின் அடிப்பகுதியையோ சுற்றியுள்ள பகுதியையோ தொடாமல் நீரில் மட்டும் விரலை அமிழ்த்தும்போது கப்பும் ஸ்கேலும் மேலும் கீழும் அசைந்து ஒரு சீசாவைப் போல் செயல்படுவது எப்படி?

நடப்பது என்ன?

ஒரு திரவத்தில் ஏதேனும் ஒரு புள்ளியில் கொடுக்கப்படும் அழுத்தம், திரவத்தின் எல்லாப் பாகங்களுக்கும் சம அளவில் சிறிதும் குறையாமல் பகிர்ந்தளிக்கப்படும். இதுவே ‘பாஸ்கல் விதி’. விரலை நீரில் கீழ் நோக்கி அழுத்தும்போது பாஸ்கல் விதிப்படி நீர் மட்டம் உயரும். கப்பில் நீரின் உயரம் அதிகமாவதால் அழுத்தமும் நீரில் அதிகரிக்கிறது. எனவே கப்பின் அடிப்பகுதியில் செயல்படும் விசை, அதாவது எடை அதிகரிப்பதால் பேப்பர் க கீழே இறங்குகிறது. இதேபோல் அடுத்த கப்பில் விரல் வைக்கும்போது அதுவும் கீழே இறங்குகிறது. இவ்வாறு விரலை மாற்றிமாற்றி வைக்கும்போது கப்புகள் ஒரு சீசாவைப் போல் செயல்படுகிறது.

8) சோதனையைத் தொடர்க. கொஞ்சம் உயரமான பேப்பர் கப்பை ஸ்கேலின் ஒரு முனையில் பசைடேப்பால் ஒட்டி வையுங்கள். அந்தக் கப்பில் நீர் ஊற்றி நிரப்புங்கள். இப்போது பென்சிலின் நிலையைச் சரிசெய்துக்கொள்ளுங்கள். கப்புகளில் உள்ள நீரில் விரலை அமிழ்த்தித் திரும்பவும் சீசா விளையாடுங்கள். பென்சிலில் இருந்து பெரிய கப்பும் சிறிய கப்பும் உள்ள தொலைவைக் கவனியுங்கள். இவ்விரு தொலைவுகளும் வெவ்வேறாக இருக்கும். கப்புகள் சமநிலையில் இருக்கும். இதற்குக் காரணம் என்ன? நெம்புகோல் தத்துவமே காரணம். நெம்புக்கோலைத் தாங்கும் புள்ளியைத் தாங்கும் புள்ளி என்று சொல்வார்கள். இதுவும் ஒரு காரணம்.

பயன்பாடு

பூங்காவில் சீசா விளையாட்டு நெம்புகோல் தத்துவத்தின் படியே செயல்படுகிறது. சோதனையில் பயன்படுத்திய அளவுச்சட்டத்தை சீசாபலகையாகவும் பென்சிலின் இருப்பிடத்தைச் சீசாவின் தாங்கு புள்ளியாகவும், ஸ்கேலில் இணைக்கப்பட்ட பேப்பர் கப்புகளைச் சீசாவில் விளையாடும் சிறுவர்களாகவும் கற்பனைசெய்து கொள்கிறீர்களா?

ஒருவர் கீழ் நோக்கிச் சீசாவை அழுத்துவதால் ஏற்படும் விசை பளுவாகவும், எதிர்புறத்தில் உள்ளவரின் எடை (மேல்நோக்கிய விசை) திறனாகவும் செயல்படுகிறது. சமஎடை கொண்டவர்கள் சீசாவில் ஆடும் போது தாங்கும் மையத்திலிருந்து சமதொலைவில் உட்கார்ந்து ஆடவேண்டும்.

ஒரு புறம் உங்கள் அப்பாவும் மறுபுறத்தில் நீங்களும் சீசாவில் ஆடும்போது நெம்புகோல் தத்துவத்தின்படி உங்கள் அப்பாவின் எடையைச் சரிசெய்ய அவரை மையப்புள்ளியிலிருந்து குறைந்த தூரத்தில் உட்காரவைத்து ஆடச் சொல்ல வேண்டும். அப்போதுதான் விளையாட முடியும். வெவ்வேறு எடைகொண்டவர்கள் சீசாவில் ஆடும்போது தாங்கும் புள்ளியிலிருந்து வெவ்வேறு தொலைவில் உட்கார்ந்து ஆடுவதற்கு நெம்புகோல் தத்துவமே காரணம்.

கட்டுரையாளர்: இயற்பியல் பேராசிரியர், அறிவியல் எழுத்தாளர்

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com