விசை, இயக்கம் மற்றும் ஆற்றல்

             Force, Motion and Energy

      விசை, இயக்கம் மற்றும் ஆற்றல்

விசை

• பொருளின் ஓய்வு நிலையையோ அல்லது இயக்க நிலையையோ மாற்ற அதன்மீது செயல்படுத்தப்படும் புறக்காரணி விசை எனப்படும்
• விசையின் சரியான வரையறையை முதன் முதலில் வகுத்தவர் சர் ஐசக் நியூட்டன்
• இயற்கையில் அடிப்படையான விசைகள் நான்கு உள்ளன

1. ஈர்ப்பியல் விசை
2. மின்காந்த விசை
3. வலிமைமிக்க அணுக்கரு விசை
4. வலிமை குன்றிய அணுக்கரு விசை

1.ஈர்ப்பியல் விசை

• அண்டத்தில் உள்ள ஏதேனும் இரு பொருள்களுக்கு இடையே செயல்படுவது ஈர்ப்பியல் விசை ஆகும்
• நியூட்டனின் ஈர்ப்பியல் விதிப்படி, ஈர்ப்பியல் விசையானது நிறைகளின் பெருக்கற்பலனுக்கு நேர்தகவிலும், அவற்றிற்கிடையேயான தொலைவின் இருமடிக்கு எதிர்தகவிலும் இருக்கும்
• இது மிகவும் வலிமை குன்றிய விசை ஆகும்

2.மின்காந்த விசை

• எலக்ட்ரான் போன்ற இரு மின்னூட்டத் துகள்களுக்கு இடையே அல்லது மின்னோட்டம் நிகழும் இரு கடத்திகளுக்கு இடையே செயல்படுவது மின்காந்த விசை ஆகும்
• எதிர்தகவு இருமடி விதிக்கு உட்படுகிறது
• ஈர்ப்பியல் விசையுடன் ஒப்பிடும்போது இது வலிமை உடையதாக உள்ளது
• நிலை மின்னியல் மற்றும் காந்த விசைகளின் தொகுப்பே மின்காந்த விசை ஆகும்

3.வலிமைமிக்க அணுக்கரு விசை

• அணுவின் அணுக்கருவில் புரோட்டான்களையும், நியூட்ரான்களையும் ஒன்றிணைத்து வைப்பது வலிமைமிக்க அணுக்கரு விசை ஆகும்
• இது அடிப்படை விசைகளில் மிகவும் வலிமை உடையது ஆகும்
• 10^-15 m என்ற குறுந்தொலைவிற்கு மட்டுமே செயல்படும்

4.வலிமை குன்றிய அணுக்கரு விசை

• β - சிதைவு போன்ற குறிப்பிட்ட சில வகை அணுக்கரு வினைகளில் இவ்விசை முக்கியமானதாக உள்ளது 
• ஈர்ப்பியல் விசை அளவிற்கு இது வலிமை குன்றியது அல்ல

இயக்கம்
துகள்

• பரிமாணங்கள் அற்ற, நிலைப்புள்ளி உடைய சிறு பகுதி அல்லது பருப்பொருளின் அளவு துகள் எனப்படும்

இயக்கத்தின் வகைகள்

1. ஒரு பரிமாண இயக்கம்
2. இரு பரிமாண இயக்கம்
3. முப்பரிமாண இயக்கம்

1.ஒரு பரிமாண இயக்கம்

• காலத்தைச் சார்ந்து பொருளின் நிலை மாறுவதை ஒரு கூறினைக் கொண்டு குறிப்பிட்டால் அது ஒரு பரிமாண இயக்கம் எனப்படும்
• எடுத்துக்காட்டு
• நேர்கோட்டில் எறும்பு ஒன்று நகருவது, ஓடிக்கொண்டிருக்கும் தடகள வீரர்

2.இரு பரிமாண இயக்கம்

• இயக்கம் இரு கூறுகளால் குறிப்பிடப்படும்
• எடுத்துக்காட்டு

       ஒரு தளத்தில் இயங்கும் பொருள்

3.முப்பரிமாண இயக்கம்

• காலத்தைச் சார்ந்து பொருளின் நிலையின் மூன்று கூறுகளும் மாறினால் அது முப்பரிமாண இயக்கம் எனப்படும்
• எடுத்துக்காட்டு
• பறக்கும் பறவையின் இயக்கம், வானில் காற்றாடியின் இயக்கம், மூலக்கூறு ஒன்றின் இயக்கம்

நியூட்டனின் முதல் இயக்க விதி

• புறவிசையொன்று செயல்பட்டு மாற்றும் வரை எந்த ஒரு பொருளும் தனது ஓய்வு நிலையையோ அல்லது நேர்க்கோட்டில் அமைந்த சீரான இயக்க நிலையையோ மாற்றிக் கொள்ளாமல் தொடர்ந்து அதே நிலையில் இருக்கும்
• இவ்விதி கலிலியோவின் நிலைமை விதியின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது
• புற விசைகள் இல்லாத நிலையில், பொருள் ஒன்று தன்னிச்சையாக தானே தனது நிலையை மாற்றிக் கொள்ள இயலாத பண்பு  நிலைமம் எனப்படும்
• நிலைமம் மூன்று வகைப்படும்

1. ஓய்வின் நிலைமம்
2. இயக்கத்தின் நிலைமம்
3. திசையின் நிலைமம்

ஓய்வின் நிலைமம்

• பொருளொன்று தன்னிச்சையாகத் தானே தனது ஓய்வு நிலையை மாற்றிக்கொள்ள இயலாததை ஓய்வின் நிலைமம் என்கிறோம்
• இயக்கத்தின் நிலைமம்
• பொருளொன்று தன்னிச்சையாகத் தானே தனது இயக்க நிலையை மாற்றிக் கொள்ள இயலாததை இயக்கத்தின் நிலைமம் என்கிறோம்

திசையின் நிலைமம்

• பொருளொன்று தன்னிச்சையாகத் தானே தனது திசையை மாற்றிக் கொள்ள இயலாததை திசையின் நிலைமம் என்கிறோம்

நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதி

• பொருளின் உந்தம் மாறுபடும் வீதம் அதன்மீது செயல்படுத்தப்படும் விசைக்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும் மற்றும் விசையின் திசையில் உந்தம் மாறுபாடு அடையும்
• நிறை மற்றும் திசைவேகத்தின் பெருக்கற்பலன் உந்தம் எனப்படும்
• விசை ஒரு வெக்டர் அளவாகும். விசையின் அலகு பரிமாண வாய்ப்பாடு
• ஓரலகு நிறையின் மீது செயல்பட்டு ஓரலகு முடுக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய விசை ஒரு நியூட்டன் எனப்படும்

நியூட்டனின் மூன்றாம் இயக்க விதி

• ஒவ்வொரு செயலுக்கும் அதற்கு சமமானதும், எதிர்த்திசையில் உள்ளதுமான ஒரு எதிர்ச் செயல் உண்டு
• இவ்விதியை செயல் - எதிர்ச்செயல் விதி என்றும் கூறலாம்

ஆற்றல்

• வேலை செய்யும் திறமை ஆற்றல் எனப்படும்
• இயந்திர ஆற்றல், வெப்ப ஆற்றல், மின் ஆற்றல், வேதி ஆற்றல், ஒளி ஆற்றல், அணுக்கரு ஆற்றல் என ஆற்றல் பல வகைகளாக உள்ளது
• பொருளின் நிலையினால் அல்லது இயக்கத்தினால் அது பெற்றுள்ள ஆற்றல் இயந்திர ஆற்றல் எனப்படும்
• பொருளின் இயந்திர ஆற்றல் இருவகைப்படும்

1. நிலை ஆற்றல்
2. இயக்க ஆற்றல்

1.நிலை ஆற்றல்

• பொருளின் நிலையைப் பொறுத்து அல்லது திரிபுத் தன்மையைப் பொறுத்து அதனுள் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றல் நிலை ஆற்றல் எனப்படும்
• தேக்கி வைக்கப்பட்டுள்ள நீர், சுற்றப்பட்டுள்ள கம்பிச்சுருள், அமுக்கப்பட்டுள்ள காற்று, இழுக்கப்பட்ட இரப்பர் துண்டு போன்றவை நிலை ஆற்றலைப் பெற்றுள்ளன

2.இயக்க ஆற்றல்

• பொருளின் இயக்கத்தைப் பொறுத்து அது பெற்றுள்ள ஆற்றல் இயக்க ஆற்றல் எனப்படும்
• கீழே விழும் பொருள், துப்பாக்கியிலிருந்து வெளியேறும் குண்டு, அலைவுறும் ஊசல் போன்றவை இயக்க ஆற்றலைப் பெற்றுள்ளன