அடடே அறிவியல்: ஓடுக்குள் ஒளிந்திருக்கும் சக்தி

நீங்கள் வசிக்கும் தெருவில் சில வீடுகளின் மேற்கூரை ஆஸ்பெஸ்டாஸ் ஓடுகளில் இருப்பதைப் பார்த்திருப்பீர்கள். அவை ஏன் மேடும் பள்ளங்கள் கொண்ட வளைவுகளாக இருக்கின்றன என்று எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? அதற்குக் காரணம் இல்லாமல் இல்லை. அந்தக் காரணத்தைத் தெரிந்து கொள்ள ஒரு சோதனையைச் செய்வோமா?

தேவையான பொருள்கள்:

பேப்பர் கப், ஏ4 தாள்கள், கோலிக் குண்டுகள்.

சோதனை:

1. ஒரு ஏ4 தாளை இரண்டாகக் கிழித்துக்கொள்ளுங்கள்.

2. இரண்டு பேப்பர் கப்புகளை அருகருகே வையுங்கள். அவற்றின் மேலே இரண்டாகக் கிழித்த ஒரு தாளை வையுங்கள்.

3. இரண்டு கப்புகளின் மேல் வைக்கப்பட்ட தாளின் நடுவே மூன்றாவது கப்பை வையுங்கள். இப்போது என்ன நடக்கின்றது என்று பாருங்கள். தாள் வளைந்து தொங்குவதைப் பார்க்கலாம்.

4. இப்போது, இரண்டாகக் கிழித்த மற்றொரு தாளை படத்தில் காட்டியவாறு விசிறி போல மடித்துக்கொள்ளுங்கள்.

5. விசிறி மடிப்புகள் கொண்ட தாளை இரண்டு கப்புகள் மேல் பாலம் போன்று வையுங்கள். விசிறித் தாள் மீது மூன்றாவது கப்பை வையுங்கள். விசிறித் தாள் வளையாமல் இருப்பதை நீங்கள் பார்க்கலாம்.

6. விசிறித் தாள் மேல் உள்ள கப்பில் ஒரு கோலிக் குண்டை மெதுவாக வையுங்கள். விசிறித் தாள் வளையாது. கோலிக்குண்டுகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரியுங்கள். எத்தனை குண்டுகள் வைத்தபிறகு விசிறித் தாள் வளைகிறது என்பதைக் கண்டுபிடியுங்கள்.

மூன்றாவது கப்பில் ஐந்து கோலிக் குண்டுகள் போட்டாலும் விசிறித் தாள் வளையாமல் இருப்பதற்கு என்ன காரணம் தெரியுமா?

நடப்பது என்ன?

ஒரு திடப்பொருள் மற்றொரு பொருள் மீது செயல்படுத்தும் விசையை அழுத்தம் என்று சொல்லலாம். ஓரலகு பரப்பின் மீது செயல்படும் விசையே அழுத்தம் ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு குண்டூசியை ஒரு தாளின் மீது செலுத்துதல் திடப்பொருளில் செயல்படும் அழுத்தம் ஆகும். இதேபோன்று திரவங்களிலும் வாயுக்களிலும் அழுத்தம் உண்டு. சோதனையில், இரண்டு கப்புகளுக்கு மேல் தாளை வைத்து அதன் மீது மூன்றாவது கப்பை வைத்தால் அந்தத் தாள் வளைந்துவிடுகிறது அல்லவா?

தாள் கீழ் நோக்கி வளையும் அளவுக்குத் தாளின் பரப்பு, கப்புகளுக்கு இடையேயுள்ள தாளின் நீளம், தடிமண் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. சுமார் ஐந்து கிராம் எடை உள்ள தாள், கப்பை வைத்தவுடன் வளைந்துவிடுகிறது. கப்பின் எடை நேரடியாகக் குறைவான பரப்பில் செயல்படுவதே தாள் வளைவதற்குக் காரணம். அழுத்தம் என்பது எடைக்கும் பரப்புக்கும் இடையே உள்ள விகிதம் ஆகும். பரப்பு குறைவாக இருந்தால் அழுத்தம் அதிகமாகும். பரப்பு அதிகமானால் அழுத்தம் குறையும்.

விசிறி போன்று மடிக்கப்பட்ட தாள் மீது கப்பை வைத்தால் விசிறித் தாள் வளைவதில்லை. விசிறித் தாளின் அதிகமான மடிப்புகள் இருப்பதால் கப்பின் அடிப்பாகத்துக்குக் கீழே உள்ள தாளின் பரப்பு அதிகமாகிவிடுகிறது. இதனால், தாள் மீது செயல்படும் அழுத்தம் குறைந்துவிடுகிறது. அழுத்தம் குறைவாகச் செயல்படுவதால் தாள் வளைவதில்லை. மேலும் ஐந்து கோலிக்குண்டுகளின் எடையைத் தாங்கும் அளவுக்கு கப்பின் அடிப்பாகத்துக்குக் கீழே உள்ள தாளின் பரப்பு அதிகமாக இருக்கிறது. கோலிக்குண்டுகளோடு சேர்ந்த கப்பின் எடைக்கும், கப்புக்குக் கீழே உள்ள விசிறி பாட்டிலின் பரப்புக்கும் கீழே உள்ள விகிதம் (அழுத்தம்) குறைவாக இருப்பதால் தாள் வளைவதில்லை.

பயன்பாடு:

வீடுகளில் உள்ள மேற்கூரைகளில் மண் ஓடுகள், ஆஸ்பெஸ்டாஸ் சிமெண்ட் ஓடுகள் போட்டிருப்பார்கள். ஆஸ்பெஸ்டாஸ் ஓடுகளில் மடிப்புகள் கொண்ட வளைவுகள் இருக்கும். தாளில் உள்ள விசிறி மடிப்புகளை ஆஸ்பெஸ்டாஸ் ஓடுகளில் உள்ள வளைவுகளாகவும் விசிறித் தாளை ஆஸ்பெஸ்டாஸ் ஓடுகளாகவும் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். விசிறித் தாள் மீது கப்பை வைத்து அதில் ஐந்து கோலிக்குண்டுகள் போட்டு எடையை அதிகரித்த பின்பும் விசிறித்தாள் வளையாமல் இருந்தது அல்லவா?

அதைப் போலவே வளைவு களும் மடிப்புகளும் கொண்ட ஆஸ்பெஸ்டாஸ் தகடுகள் வளையாமல் உடையாமல் உறுதியாக இருக்கும். காற்றின் விசையாலும் அவை பாதிக்கப்படுவதில்லை. ஆஸ்பெஸ்டாஸ் தகடுகள் மீது மனிதர்கள் ஏறி வேலை செய்தாலும் அவை உடைவதில்லை. வளைந்த பகுதிகளின் அதிகப் பரப்பினால் அழுத்தம் குறைகிறது. இதுதான் ஆஸ்பெஸ்டாஸ் ஓடுகள் வளையாமல் இருப்பதற்குக் காரணம் என்பது இப்போது உங்களுக்குப் புரிந்திருக்குமே!

படங்கள்: அ. சுப்பையா பாண்டியன்

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com