உராய்வு

உராய்வு என்றால் என்ன?#

உராய்வு என்பது தொடர்பில் உள்ள இரண்டு பொருட்களின் ஒப்பீட்டு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது இயற்கையின் ஒரு அடிப்படை விசையாகும், இது கார்களின் இயக்கத்திலிருந்து பாய்மங்களின் ஓட்டம் வரை அனைத்தையும் பாதிக்கிறது.

உராய்வின் காரணங்கள்

இரண்டு பொருட்களின் மேற்பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் தொடர்பு காரணமாக உராய்வு ஏற்படுகிறது. இந்த சீரற்ற தன்மைகள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, அவை இயக்கத்திற்கு எதிர்ப்பை உருவாக்குகின்றன. உராய்வின் அளவு பல காரணிகளைப் பொறுத்தது, அவற்றில் அடங்கும்:

• மேற்பரப்புகளின் கரடுமுரடான தன்மை: மேற்பரப்புகள் கரடுமுரடாக இருந்தால், உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.
• மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக அழுத்தும் விசையின் அளவு: விசை அதிகமாக இருந்தால், உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.
• மேற்பரப்புகளின் பொருட்கள்: சில பொருட்கள், எடுத்துக்காட்டாக ரப்பர், மற்றவற்றை விட (எ.கா., உலோகம்) அதிக உராய்வைக் கொண்டிருக்கும்.

உராய்வின் விளைவுகள்

உராய்வு பல முக்கியமான விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் அடங்கும்:

• இது பொருட்கள் நழுவுவதைத் தடுக்கிறது: பொருட்கள் நழுவுவதைத் தடுப்பதற்கு உராய்வு அவசியமானது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு காரின் டயர்களுக்கும் சாலைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு கார் நழுவுவதைத் தடுக்கிறது.
• இது பொருட்களைக் காலப்போக்கில் தேய்மானம் அடையச் செய்கிறது: உராய்வு காலப்போக்கில் பொருட்களைத் தேய்மானம் அடையச் செய்யும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு காரின் பிரேக்குகளுக்கும் ரோட்டார்களுக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு பிரேக்குகள் தேய்ந்து போகக் காரணமாகலாம்.
• இது வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது: இரண்டு பொருட்கள் ஒன்றுக்கொன்று உராயும்போது உராய்வு வெப்பத்தை உருவாக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு தீக்குச்சிக்கும் தீப்பெட்டிக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு தீப்பற்ற வைக்க போதுமான வெப்பத்தை உருவாக்கும்.

உராய்வைக் குறைத்தல்

உராய்வைக் குறைக்க பல வழிகள் உள்ளன, அவற்றில் அடங்கும்:

• மசகுப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துதல்: எண்ணெய் மற்றும் கிரீஸ் போன்ற மசகுப் பொருட்கள், இரண்டு பொருட்களின் மேற்பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளை நிரப்புவதன் மூலம் உராய்வைக் குறைக்கலாம்.
• மேற்பரப்புகளை மென்மையாக்குதல்: இரண்டு பொருட்களின் மேற்பரப்புகளை மென்மையாக்குவது, நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைப்பதன் மூலம் உராய்வைக் குறைக்கலாம்.
• குறைந்த உராய்வு கொண்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்துதல்: டெஃப்ளான் போன்ற சில பொருட்கள் குறைந்த உராய்வைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் இரண்டு பொருட்களுக்கு இடையே உள்ள உராய்வைக் குறைக்கப் பயன்படுத்தலாம்.

உராய்வு என்பது இயற்கையின் ஒரு அடிப்படை விசையாகும், இது கார்களின் இயக்கத்திலிருந்து பாய்மங்களின் ஓட்டம் வரை அனைத்தையும் பாதிக்கிறது. திறம்படவும் பாதுகாப்பாகவும் செயல்படும் அமைப்புகளை வடிவமைக்க, உராய்வின் காரணங்கள் மற்றும் விளைவுகளைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.

உராய்வுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள்#

உராய்வு என்பது தொடர்பில் உள்ள இரண்டு பொருட்களின் ஒப்பீட்டு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். பொருட்களின் மேற்பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் தொடர்பு காரணமாக இது ஏற்படுகிறது. உராய்வு ஒரு உதவிகரமான விசையாக இருக்கலாம், எடுத்துக்காட்டாக பனி படிந்த சாலைகளில் நாம் நழுவுவதைத் தடுக்கும்போது, ஆனால் இது ஒரு தடையாகவும் இருக்கலாம், எடுத்துக்காட்டாக இது நமது கார் பிரேக்குகள் தேய்ந்து போகக் காரணமாகும்போது.

அன்றாட வாழ்வில் உராய்வுக்கு பல்வேறு எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவான சிலவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• நழுவு உராய்வு: இது இரண்டு பொருட்கள் ஒன்றுக்கொன்று நழுவிச் செல்லும்போது ஏற்படும் உராய்வின் வகையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் ஒரு புத்தகத்தை மேசையில் நழுவ விடும்போது, புத்தகத்திற்கும் மேசைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு புத்தகத்தின் இயக்கத்தை எதிர்க்கிறது.
• உருளும் உராய்வு: இது ஒரு பொருள் ஒரு மேற்பரப்பில் உருளும்போது ஏற்படும் உராய்வின் வகையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் ஒரு பந்தை ஒரு மலையில் உருட்டும்போது, பந்துக்கும் மலையின் மேற்பரப்புக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு பந்தின் இயக்கத்தை எதிர்க்கிறது.
• பாய்ம உராய்வு: இது ஒரு பொருள் ஒரு பாய்மத்தின் வழியாக நகரும் போது ஏற்படும் உராய்வின் வகையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் நீரில் நீந்தும்போது, உங்கள் உடலுக்கும் நீருக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு உங்கள் இயக்கத்தை எதிர்க்கிறது.

இரண்டு பொருட்களுக்கு இடையே உள்ள உராய்வின் அளவு பல காரணிகளைப் பொறுத்தது, அவற்றில் அடங்கும்:

• மேற்பரப்புகளின் கரடுமுரடான தன்மை: மேற்பரப்புகள் கரடுமுரடாக இருந்தால், உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.
• பொருட்களின் எடை: பொருட்கள் கனமாக இருந்தால், உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.
• பொருட்களின் வேகம்: பொருட்கள் வேகமாக நகர்ந்தால், உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.

உராய்வு ஒரு உதவிகரமான விசையாக இருக்கலாம், ஆனால் இது ஒரு தடையாகவும் இருக்கலாம். உராய்வைப் பாதிக்கும் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், அதை நமது நன்மைக்குப் பயன்படுத்தலாம் மற்றும் அதன் எதிர்மறையான விளைவுகளைக் குறைக்கலாம்.

உதவிகரமான உராய்வுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள்#

அன்றாட வாழ்வில் உதவிகரமான உராய்வுக்கு பல எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவான சிலவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• நடத்தல்: நமது காலணிகளுக்கும் தரைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு நழுவாமல் நடக்க அனுமதிக்கிறது.
• வாகனம் ஓட்டுதல்: நமது டயர்களுக்கும் சாலைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு நழுவாமல் கார்களை ஓட்ட அனுமதிக்கிறது.
• பிரேக் செய்தல்: நமது பிரேக் பேட்களுக்கும் ரோட்டார்களுக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு நாம் பிரேக் செய்யும் போது நமது கார்களை மெதுவாக்குகிறது.
• பொருட்களைப் பிடித்தல்: நமது கைகளுக்கும் பொருட்களுக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு அவற்றை கீழே விடாமல் பிடிக்க அனுமதிக்கிறது.

தீங்கு விளைவிக்கும் உராய்வுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள்#

அன்றாட வாழ்வில் தீங்கு விளைவிக்கும் உராய்வுக்கும் பல எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவான சிலவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• தேய்மானம்: உராய்வு காலப்போக்கில் பொருட்கள் தேய்ந்து போகக் காரணமாகலாம். எடுத்துக்காட்டாக, நமது கார் பிரேக்குகளுக்கும் ரோட்டார்களுக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு பிரேக்குகள் தேய்ந்து போகக் காரணமாகலாம்.
• வெப்பம்: உராய்வு வெப்பத்தை உருவாக்கும், இது பொருட்களை சேதப்படுத்தும். எடுத்துக்காட்டாக, நமது கார் டயர்களுக்கும் சாலைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு டயர்கள் அதிக வெப்பமடைந்து வெடிக்கக் காரணமாகலாம்.
• சத்தம்: உராய்வு சத்தத்தை உருவாக்கும், இது எரிச்சலூட்டுவதாகவோ அல்லது தீங்கு விளைவிக்கக்கூடியதாகவோ இருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, நமது கார் பிரேக்குகளுக்கும் ரோட்டார்களுக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு ஒரு கீச்சொலையை உருவாக்கும்.

உராய்வைப் பாதிக்கும் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், அதன் எதிர்மறையான விளைவுகளைக் குறைத்து, அதை நமது நன்மைக்குப் பயன்படுத்தலாம்.

உராய்வின் வகைகள்#

உராய்வு என்பது தொடர்பில் உள்ள இரண்டு பொருட்களின் ஒப்பீட்டு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது இயற்கையின் ஒரு அடிப்படை விசையாகும் மற்றும் நமது அன்றாட வாழ்வின் பல்வேறு அம்சங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. உராய்வுக்கு வெவ்வேறு வகைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் தனித்துவமான பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.

1. நிலை உராய்வு#

நிலை உராய்வு என்பது ஒரு வெளிப்புற விசை பயன்படுத்தப்படும்போது ஒரு பொருள் நகரத் தொடங்குவதைத் தடுக்கும் விசையாகும். இது ஒப்பீட்டு இயக்கத்தில் இல்லாத இரண்டு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையே செயல்படுகிறது. அதிகபட்ச நிலை உராய்வு விசையானது இயல்பு விசை (மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக அழுத்தும் விசை) மற்றும் நிலை உராய்வுக் கெழு (ஒரு பொருள் பண்பு) ஆகியவற்றுக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.

$$F_s \le \mu_s F_n$$

இங்கு:

• $F_s$ என்பது நிலை உராய்வு விசை
• $\mu_s$ என்பது நிலை உராய்வுக் கெழு
• $F_n$ என்பது இயல்பு விசை

2. இயக்க உராய்வு#

இயக்க உராய்வு என்பது ஏற்கனவே தொடர்பில் உள்ள மற்றும் நகரும் இரண்டு பொருட்களின் ஒப்பீட்டு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது எப்போதும் அதிகபட்ச நிலை உராய்வு விசையை விட குறைவாக இருக்கும் மற்றும் இயல்பு விசை மற்றும் இயக்க உராய்வுக் கெழு (மற்றொரு பொருள் பண்பு) ஆகியவற்றுக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.

$$F_k = \mu_k F_n$$

இங்கு:

• $F_k$ என்பது இயக்க உராய்வு விசை
• $\mu_k$ என்பது இயக்க உராய்வுக் கெழு
• $F_n$ என்பது இயல்பு விசை

3. உருளும் உராய்வு#

உருளும் உராய்வு என்பது ஒரு மேற்பரப்பில் ஒரு பொருளின் உருளும் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது பொதுவாக நிலை அல்லது இயக்க உராய்வை விட மிகவும் சிறியதாக இருக்கும் மற்றும் பொருள் மற்றும் அது உருளும் மேற்பரப்பின் சிதைவு காரணமாக ஏற்படுகிறது. உருளும் உராய்வானது இயல்பு விசை மற்றும் உருளும் உராய்வுக் கெழு ஆகியவற்றுக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.

$$F_r = \mu_r F_n$$

இங்கு:

• $F_r$ என்பது உருளும் உராய்வு விசை
• $\mu_r$ என்பது உருளும் உராய்வுக் கெழு
• $F_n$ என்பது இயல்பு விசை

4. பாய்ம உராய்வு#

பாய்ம உராய்வு, இழுவை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு பாய்மத்தின் (திரவம் அல்லது வாயு) வழியாக ஒரு பொருளின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது பாய்மத்தின் பாகுத்தன்மை மற்றும் பொருளின் வடிவம் மற்றும் திசைவேகம் ஆகியவற்றால் ஏற்படுகிறது. பாய்ம உராய்வானது பாய்மத்தின் பாகுத்தன்மை, பொருளின் திசைவேகம் மற்றும் பொருளின் புறப்பரப்பு பரப்பளவு ஆகியவற்றுக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.

$$F_d = \frac{1}{2} \rho v^2 A C_d$$

இங்கு:

• $F_d$ என்பது பாய்ம உராய்வு விசை
• $\rho$ என்பது பாய்மத்தின் அடர்த்தி
• $v$ என்பது பொருளின் திசைவேகம்
• $A$ என்பது பொருளின் புறப்பரப்பு பரப்பளவு
• $C_d$ என்பது இழுவைக் கெழு

உராய்வின் பயன்பாடுகள்#

உராய்வு நமது அன்றாட வாழ்வின் பல்வேறு அம்சங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, அவற்றில் அடங்கும்:

• நடத்தல்: நமது காலணிகளுக்கும் தரைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு நழுவாமல் நடக்க அனுமதிக்கிறது.
• வாகனம் ஓட்டுதல்: டயர்களுக்கும் சாலைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு வாகனங்கள் நகர, பிரேக் செய்ய மற்றும் திரும்ப உதவுகிறது.
• பிரேக் செய்தல்: பிரேக் பேட்களுக்கும் ரோட்டார்களுக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு வாகனங்களை மெதுவாக்குகிறது அல்லது நிறுத்துகிறது.
• பொருட்களைப் பிடித்தல்: உராய்வு பொருட்கள் நமது கைகளிலிருந்து நழுவாமல் பிடிக்க அனுமதிக்கிறது.
• இயந்திரங்கள்: உராய்வு கியர்கள், கப்பிகள் மற்றும் கன்வேயர் பெல்ட்கள் போன்ற இயந்திரங்களின் செயல்பாட்டிற்கு அவசியமானது.

உராய்வின் அளவீடு#

உராய்வு என்பது தொடர்பில் உள்ள இரண்டு பொருட்களின் ஒப்பீட்டு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். பொருட்களின் மேற்பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் தொடர்பு காரணமாக இது ஏற்படுகிறது. உராய்வின் அளவு மேற்பரப்புகளின் தன்மை, பொருட்களை ஒன்றாக அழுத்தும் விசை மற்றும் பொருட்களின் ஒப்பீட்டு திசைவேகம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

உராய்வை அளவிடுவதற்கான முறைகள்#

உராய்வை அளவிட பல முறைகள் உள்ளன, அவற்றில் அடங்கும்:

• சாய்தள முறை: இந்த முறையில் ஒரு பொருளை ஒரு சாய்தளத்தில் வைத்து, பொருள் நழுவத் தொடங்கும் கோணத்தை அளவிடுவது அடங்கும். உராய்வுக் கெழு பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:

$$μ = tanθ$$

இங்கு:

• μ என்பது உராய்வுக் கெழு

• θ என்பது சாய்வுக் கோணம்

• கிடைமட்ட தள முறை: இந்த முறையில் ஒரு பொருளை ஒரு கிடைமட்ட தளத்தில் வைத்து, பொருளை நிலையான திசைவேகத்தில் நகர்த்த தேவையான விசையை அளவிடுவது அடங்கும். உராய்வுக் கெழு பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:

$$μ = F/N$$

இங்கு:

• μ என்பது உராய்வுக் கெழு

• F என்பது பொருளை நகர்த்த தேவையான விசை

• N என்பது இயல்பு விசை (தளத்திற்கு எதிராக பொருளை அழுத்தும் விசை)

• ஊசல் முறை: இந்த முறையில் ஒரு பொருளை ஒரு ஊசலில் இணைத்து, அலைவு காலத்தை அளவிடுவது அடங்கும். உராய்வுக் கெழு பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:

$$μ = 4π^2(L/gT^2)$$

இங்கு:

• μ என்பது உராய்வுக் கெழு
• L என்பது ஊசலின் நீளம்
• g என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம்
• T என்பது அலைவு காலம்

உராய்வுக் கெழு#

உராய்வுக் கெழு என்பது தொடர்பில் உள்ள இரண்டு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையே நழுவுவதற்கான எதிர்ப்பின் அளவீடாகும். ஒரு மேற்பரப்பை மற்றொன்றின் குறுக்கே நகர்த்த தேவையான விசைக்கும், மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக அழுத்தும் இயல்பு விசைக்கும் உள்ள விகிதமாக இது வரையறுக்கப்படுகிறது.

உராய்வின் வகைகள்#

உராய்வுக்கு இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன:

• நிலை உராய்வு என்பது தொடர்பில் உள்ள ஆனால் ஒன்றுக்கொன்று ஒப்பீட்டு இயக்கத்தில் இல்லாத இரண்டு மேற்பரப்புகளின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும்.
• இயக்க உராய்வு என்பது தொடர்பில் உள்ள மற்றும் ஒன்றுக்கொன்று ஒப்பீட்டு இயக்கத்தில் உள்ள இரண்டு மேற்பரப்புகளின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும்.

நிலை உராய்வுக் கெழு#

நிலை உராய்வுக் கெழு என்பது ஒரு மேற்பரப்பை மற்றொன்றின் குறுக்கே நகரத் தொடங்க தேவையான விசைக்கும், மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக அழுத்தும் இயல்பு விசைக்கும் உள்ள விகிதமாகும். இது பொதுவாக இயக்க உராய்வுக் கெழுவை விட அதிகமாக இருக்கும்.

இயக்க உராய்வுக் கெழு#

இயக்க உராய்வுக் கெழு என்பது ஒரு மேற்பரப்பை மற்றொன்றின் குறுக்கே நகர்த்தி வைக்க தேவையான விசைக்கும், மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக அழுத்தும் இயல்பு விசைக்கும் உள்ள விகிதமாகும். இது பொதுவாக நிலை உராய்வுக் கெழுவை விட குறைவாக இருக்கும்.

உராய்வைப் பாதிக்கும் காரணிகள்#

உராய்வுக் கெழு பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, அவற்றில் அடங்கும்:

• தொடர்பில் உள்ள மேற்பரப்புகளின் தன்மை. மேற்பரப்புகள் கரடுமுரடாக இருந்தால், உராய்வுக் கெழு அதிகமாக இருக்கும்.
• மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக அழுத்தும் இயல்பு விசை. இயல்பு விசை அதிகமாக இருந்தால், உராய்வுக் கெழு அதிகமாக இருக்கும்.
• மேற்பரப்புகளின் வெப்பநிலை. வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால், உராய்வுக் கெழு குறைவாக இருக்கும்.
• மசகுப் பொருட்களின் இருப்பு. மசகுப் பொருட்கள் உராய்வுக் கெழுவைக் குறைக்கின்றன.

உராய்வு கணக்குகளுக்கான தீர்வுகள்#

நிலை உராய்வு#

எடுத்துக்காட்டு 1:#

10 கிலோ நிறை கொண்ட ஒரு தொகுதி ஒரு கிடைமட்ட மேற்பரப்பில் ஓய்வில் உள்ளது. தொகுதிக்கும் மேற்பரப்புக்கும் இடையே உள்ள நிலை உராய்வுக் கெழு 0.4 ஆகும். தொகுதி நகராமல் இருக்க அதிகபட்சமாக எவ்வளவு விசையைப் பயன்படுத்தலாம்?

தீர்வு:

தொகுதி நகராமல் இருக்க அதிகபட்சமாக பயன்படுத்தக்கூடிய விசை பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

$$F_{max} = \mu_s m g$$

இங்கு:

• $F_{max}$ என்பது அதிகபட்ச விசை (நியூட்டன்களில்)
• $\mu_s$ என்பது நிலை உராய்வுக் கெழு (0.4)
• $m$ என்பது தொகுதியின் நிறை (10 கிலோ)
• $g$ என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 மீ/வி²)

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சமன்பாட்டில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:

$$F_{max} = 0.4 \times 10 \times 9.8 = 39.2 \text{ N}$$

எனவே, தொகுதி நகராமல் இருக்க அதிகபட்சமாக பயன்படுத்தக்கூடிய விசை 39.2 N ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 2:#

20 கிலோ நிறை கொண்ட ஒரு தொகுதி ஒரு கிடைமட்ட மேற்பரப்பில் ஓய்வில் உள்ளது. தொகுதிக்கும் மேற்பரப்புக்கும் இடையே உள்ள நிலை உராய்வுக் கெழு 0.5 ஆகும். தொகுதிக்கு 100 N விசை பயன்படுத்தப்படுகிறது. தொகுதி நகரும்?

தீர்வு:

தொகுதி நகரும் என்பதைத் தீர்மானிக்க, பயன்படுத்தப்பட்ட விசையை அதிகபட்ச நிலை உராய்வு விசையுடன் ஒப்பிட வேண்டும். அதிகபட்ச நிலை உராய்வு விசை பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

$$F_{max} = \mu_s m g$$

இங்கு:

• $F_{max}$ என்பது அதிகபட்ச விசை (நியூட்டன்களில்)
• $\mu_s$ என்பது நிலை உராய்வுக் கெழு (0.5)
• $m$ என்பது தொகுதியின் நிறை (20 கிலோ)
• $g$ என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 மீ/வி²)

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சமன்பாட்டில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:

$$F_{max} = 0.5 \times 20 \times 9.8 = 98 \text{ N}$$

பயன்படுத்தப்பட்ட 100 N விசை அதிகபட்ச நிலை உராய்வு விசையை விட அதிகமாக இருப்பதால், தொகுதி நகரும்.

இயக்க உராய்வு#

எடுத்துக்காட்டு 1:#

10 கிலோ நிறை கொண்ட ஒரு தொகுதி ஒரு கிடைமட்ட மேற்பரப்பில் 5 மீ/வி என்ற நிலையான திசைவேகத்தில் நகர்ந்து கொண்டிருக்கிறது. தொகுதிக்கும் மேற்பரப்புக்கும் இடையே உள்ள இயக்க உராய்வுக் கெழு 0.2 ஆகும். தொகுதியில் செயல்படும் இயக்க உராய்வு விசை என்ன?

தீர்வு:

தொகுதியில் செயல்படும் இயக்க உராய்வு விசை பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

$$F_k = \mu_k m g$$

இங்கு:

• $F_k$ என்பது இயக்க உராய்வு விசை (நியூட்டன்களில்)
• $\mu_k$ என்பது இயக்க உராய்வுக் கெழு (0.2)
• $m$ என்பது தொகுதியின் நிறை (10 கிலோ)
• $g$ என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 மீ/வி²)

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சமன்பாட்டில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:

$$F_k = 0.2 \times 10 \times 9.8 = 19.6 \text{ N}$$

எனவே, தொகுதியில் செயல்படும் இயக்க உராய்வு விசை 19.6 N ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 2:#

20 கிலோ நிறை கொண்ட ஒரு தொகுதி ஒரு கிடைமட்ட மேற்பரப்பில் 10 மீ/வி திசைவேகத்தில் நகர்ந்து கொண்டிருக்கிறது. தொகுதிக்கும் மேற்பரப்புக்கும் இடையே உள்ள இயக்க உராய்வுக் கெழு 0.3 ஆகும். தொகுதி ஓய்வுக்கு வருவதற்கு முன் எவ்வளவு தூரம் நழுவும்?

தீர்வு:

தொகுதி ஓய்வுக்கு வருவதற்கு முன் நழுவும் தூரத்தை பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:

$$d = \frac{v^2}{2\mu_k g}$$

இங்கு:

• $d$ என்பது தூரம் (மீட்டர்களில்)
• $v$ என்பது தொகுதியின் ஆரம்ப திசைவேகம் (10 மீ/வி)
• $\mu_k$ என்பது இயக்க உராய்வுக் கெழு (0.3)
• $g$ என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 மீ/வி²)

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சமன்பாட்டில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:

$$d = \frac{10^2}{2 \times 0.3 \times 9.8} = 16.33 \text{ m}$$

எனவே, தொகுதி ஓய்வுக்கு வருவதற்கு முன் 16.33 மீ நழுவும்.

உராய்வு கேள்வி-பதில்கள்#

உராய்வு என்றால் என்ன?#

உராய்வு என்பது தொடர்பில் உள்ள இரண்டு பொருட்களின் ஒப்பீட்டு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது இரண்டு பொருட்களின் மேற்பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் தொடர்பு காரணமாக ஏற்படுகிற