அடடே அறிவியல்: காற்றை உறிஞ்சினால் தாகம் தீரும்

வெயில் காலத்தில் குளிர்பானம் குடிப்பது மிகவும் பிடிக்குமா? குளிர்பான பாட்டிலில் உறிஞ்சு குழாயைப் (ஸ்டிரா) போட்டு வாயை வைத்து உறிஞ்சினால் குளிர்பானம் வாய்க்குள் வருகிறதல்லவா? அது எப்படி வருகிறது என்று யோசித்திருக்கிறீர்களா? தெரிந்து கொள்ள ஒரு சோதனை இருக்கிறது. அதைச் செய்து பார்ப்போமா?

தேவையான பொருட்கள்:

உறிஞ்சு குழல் (ஸ்டிரா), 1.5 நீளமுள்ள பிளாஸ்டிக் குழாய், கண்ணாடி பாட்டில், எழுதுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் சிவப்பு மை, நீர்.

சோதனை

1. ஒரு கண்ணாடி பாட்டில் முழுவதும் நீரை நிரப்பிக் கொள்ளுங்கள்.

2. ஓர் உறிஞ்சு குழல் மூலம் நான்கு அல்லது ஐந்து சொட்டு சிவப்பு மையை எடுத்து பாட்டிலில் உள்ள தண்ணீரில் இட்டு நன்றாகக் கலக்குங்கள்.

3. மை கலக்கப்பட்ட நீர் உள்ள பாட்டிலைத் தரையில் வைத்துக்கொள்ளுங்கள்.

4. நீங்கள் அதன் அருகில் ஒரு மேஜையைப் போட்டு மேஜையின் மீது நின்று கொள்ளுங்கள்.

5. 1.5 மீட்டர் நீளம் கொண்ட பிளாஸ்டிக் குழாயின் ஒரு முனையைத் தரையில் உள்ள கண்ணாடி பாட்டிலுக்குள் வையுங்கள். மற்றொரு முனையை வாயில் வைத்துக் காற்றை உறிஞ்சுங்கள். உறிஞ்சுவதை நிறுத்தியவுடன் நீர் கீழிறங்கிவிடுகிறது. ஆனால், மூச்சை இழுத்து விட்டுவிட்டு உறிஞ்சினால் நீர் மேலே ஏறி வாய்க்குள் வந்துவிடுகிறது.

6. ஒரே ஒரு தடவைத்தான் காற்றை உறிஞ்ச வேண்டும் என்ற நிபந்தனையைச் சொல்லிச் சிவப்பு நீரை வாய்க்குள் கொண்டு வருமாறு சவால் விடுங்கள்.

இந்தச் சவாலில் உங்களைப் பொன்ற சிறுவர்கள் மட்டுமல்ல, பெரியவர்களால்கூட வெற்றி பெற முடியாது. குழாயை வாயில் வைத்துத் தம் கட்டி காற்றை உறிஞ்சி அப்படியே மூச்சைப் பிடித்துக் கொண்டால், குழாயில் நீர் மட்டம் ஒரே உயரத்தில் நிற்கும். ஒரே மூச்சில் சிவப்பு நீரை ஏன் உறிஞ்சி வாய்க்குள் கொண்டுவர முடியவில்லை தெரியுமா?

நடந்தது என்ன?

குழாயின் ஒரு முனையை வாயில் வைத்து உள்ளிருக்கும் காற்றை உறிஞ்சும்போது குழாய்க்குள் அழுத்தம் குறைகிறது. இப்போது வெளியே உள்ள வளி மண்டலக் காற்றழுத்தம் குழாய்க்குள் இருக்கும் காற்றழுத்தத்தைவிட அதிகமாக இருக்கும். குழாய்க்குள் ஏற்படும் குறைந்த காற்றழுத்தத்தைச் சமப்படுத்துவதற்காக வளிமண்டலக் காற்றானது நீரை அழுத்துவதால் நீர் உறிஞ்சப்பட்டுக் குழாயின் மேமே ஏறுகிறது. ஒரே மூச்சில் நீரை உறிஞ்சும்போது நுரையீரலில் உள்ள அழுத்தம் வெளிக் காற்றழுத்தத்தைவிட மிகக் குறைவு. எனவே நீர் ஓர் அளவுக்குதான் மேலே ஏறுகிறது.

வளி மண்டலக் காற்றுக்கு 76 செ.மீ. பாதரச அழுத்தம் உண்டு. அது 10.3 மீட்டர் நீர் அழுத்தத்துக்குச் சமம். சிறுவர்கள் ஒரே மூச்சில் நீரை உறிஞ்சும்போது பாட்டிலில் உள்ள நீர் மட்டத்துக்கும் குழாயில் உள்ள நீர் மட்டத்துக்கும் உள்ள உயரமே சிறுவனின் நுரையீரல் அழுத்தமாகும்.

எடுத்துக்காட்டாகச் சிறுவனின் நுரையீரல் அழுத்தம் 60 செ.மீ. என்று வைத்துக் கொண்டால், இந்த மதிப்போடு வளிமண்டலக் காற்றழுத்தத்துக்கான 10 மீட்டர் நீர் அழுத்த மதிப்போடு ஒப்பிடும்போது இது மிகமிக குறைவு. 1.5 மீட்டர் உயரத்துக்குக் குழாயில் உள்ள நீரை ஏறச் செய்யப் போதுமான அழுத்தமும் சக்தியும் மனிதர்களிடம் இல்லை. இதனால்தான் ஒரே மூச்சில் உறிஞ்சும்போது நீர் வாய்க்குள் வருவதில்லை. ஆனால், மீண்டும் மீண்டும் காற்றை உறிஞ்சும்போது தொடர்ந்து குழாய்க்குள் காற்றழுத்தம் குறைவதால் குழாயில் நீர் தொடர்ந்து மேலே ஏறி வாய்க்குள் வந்துவிடுகிறது.

பயன்பாடு

குளிர்பானத்தைக் கண்ணாடி டம்ளரில் ஊற்றி ஓர் உறிஞ்சு குழாயின் ஒரு முனையைக் குளிர்பானத்திலும் மறுமுனையை வாயிலும் வைத்து உறிஞ்சினால் வாய்க்குள் குளிர்பானம் வருவதெப்படி? இந்தச் சோதனையில் 60 செ.மீ. மட்டுமே உறிஞ்ச முடிகிறது அல்லவா? குழாயின் உயரம் 1.5 மீட்டர் இருப்பதால், நீர் வாய் மட்டத்துக்கு வருவதில்லை. ஆனால், உறிஞ்சு குழலின் உயரம் 15 செ.மீ.தான். உங்களது நுரையீரலின் காற்றழுத்தம் 60 செ.மீ. என்று கண்டுபிடித்தோம் அல்லவா? எனவே, நுரையீரலின் காற்றழுத்தம் உறிஞ்சுகுழலின் உயரத்தைவிட (15 செ.மீ.) அதிகமாக இருப்பதால் குளிர்பானம் எளிதாக வாய்க்குள் வந்துவிடுகிறது.

பட உதவி: அ. சுப்பையா பாண்டியன்