கூண்டுக்குள் மோட்டார் சுற்றும் அதிசயம்

உங்கள் ஊரில் சர்க்கஸ் பார்க்கப் போயிருக்கிறீர்களா? அங்கு பெரிய ஒரு இரும்புக் கூண்டுக்குள் இரண்டு பேர் மோட்டார் சைக்கிளில் கீழே விழாமல் மேலும் கீழும் சுற்றி சிலிர்க்க வைப்பார்கள். கூண்டுக்குள் எப்படி மோட்டார் சைக்கிள் ஓட்ட முடிகிறது? அதற்கான காராணம் என்ன? ஒரு சோதனையைச் செய்து தெரிந்துகொள்வோமா?

தேவையான பொருள்கள்

கோள வடிவ பலூன்கள், அறுங்கோண வடிவ நட்டுகள், நாணயங்கள்.

சோதனை

1. ஒரு சிறிய அறுங்கோண வடிவ நட்டு ஒன்றைக் கோள வடிவ பலூன் வாயில் வைத்து அடியில் செல்லுமாறு உள்ளே தள்ளிவிடுங்கள்.

2. அந்தப் பலூனை பெரிதாக ஊதி முடிச்சுபோட்டு கட்டி விடுங்கள்.

3. முடிச்சு போடப்பட்ட பகுதி உங்கள் உள்ளங்கையில் படுமாறு பிடித்துக் கொண்டு பலூனை மெதுவாகச் சுழற்றுங்கள்.

இப்போது என்ன நிகழ்கிறது என்பதைக் கவனியுங்கள். பலூனுக்குள்ளே சுழலும்போது சங்கு ஊதுவது போல மிகப்பெரிய ஒலியைக் கேட்கலாம்.

நடப்பது என்ன?

பலூனுக்குள் சுழலும் நட்டு எப்படி ஒலியை உருவாக்குகிறது. அறுங்கோண வடிவ நட்டில் மடிப்புகள் இருப்பதால் அது பலூனுக்குள் சுழலும்போது பலூன் உட்புற சுவரில் உராய்ந்து கொண்டே விட்டுவிட்டு வட்டப் பாதையிலும் சுழல்கிறது. இதனால் பலூனும் பலூனுக்குள் இருக்கும் காற்றும் அதிர்வடைவதால் மிகப்பெரிய ஒலி உண்டாகிறது. பலூனை வேகமாகச் சுழற்றினால் உருவாகும் ஒலியின் சுரம் அதிகரிப்பதை உணரலாம்.

பலூனை வேகமாகச் சுழற்றும்போது பலூனும் உள்ளிருக்கும் காற்றும் அதிகமாக அதிர்வடைவதால் பலூன் தோற்றுவிக்கும் ஒலியின் சுரமும் (அதிர்வெண்) அதிகரிக்கிறது.

இச்சோதனையில் நட்டுக்குப் பதிலாக வட்ட வடிவ நாணயம் ஒன்றை பலூனுக்குள் போட்டு செய்தால் எந்தவித ஒலியும் வராது. ஏனென்றால், ஒரு நாணயத்தின் வெளிப்புறம் வட்டமாகவும் வழுவழுப்பாகவும் இருப்பதால் பலூனுக்குள்ளே நாணயம் உராய்வின்றிச் சுழல்வதால் எந்தவிதமான அதிர்வையும் ஏற்படுத்துவதில்லை. அதனால் எவ்வித ஒலியும் உருவாவதில்லை.

சீரான வேகத்தில் ஒரு பொருள் வட்டப் பாதையில் இயங்கினால் அது வட்ட இயக்கம் எனப்படும். வட்ட இயக்கத்தில் பொருளின் வேகம் மாறாமல் இருக்கும். ஆனால், அதன் திசைகள் தொடர்ந்து மாறிக் கொண்டே இருக்கும். இதனால் அப்பொருளின் விசை, வட்டப் பாதையின் மையத்தை நோக்கியே இருக்கும். ஒரு பொருளை வட்டப் பாதையில் இயங்க வைக்கத் தேவையான விசை மைய நோக்கு விசை எனப்படும்.

பலூனுக்குள் அறுங்கோண வடிவ வட்டு மைய நோக்கு விசையினால் கீழே விழாமல் வட்டப் பாதையில் இயங்குகிறது.

பயன்பாடு

பலூனை இரும்புக்கூண்டாகவும் நட்டை மோட்டார் சைக்கிளாகவும் கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். நட்டு பலூனுக்குள் வட்டப் பாதையில் கீழே விழாமல் சுழல்வதைப் போலத்தான் சர்க்கஸிலும் நடைபெறும். கூண்டு சாகச நிகழ்ச்சியில் மோட்டார் சைக்கிள் வீரர்களும் கீழே விழாமல் கிடைத் தளத்திலும் செங்குத்துத் தளத்திலும் சுழல்கிறார்கள்.

இதற்கான காரணம், மோட்டார் சைக்கிள் வீரர்களின் சாகசம் மட்டுமல்ல, மைய நோக்கு விசை என்ற அறிவியல் கருத்தும்தான் என்பது இப்போது உங்களுக்குப் புரிந்திருக்கும் இல்லையா?

பட உதவி: அ.சுப்பையா பாண்டியன்