இயக்க உராய்வு

இயக்க உராய்வு#

இயக்க உராய்வு என்பது ஒரு பொருள் மற்றொரு பரப்புடன் தொடர்பில் இருக்கும்போதும், அந்தப் பரப்புடன் தொடர்புடைய இயக்கத்தில் இருக்கும்போதும், அதன் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது இரண்டு பொருட்கள் தொடர்பில் இருக்கும்போதும், ஒன்று மற்றொன்றுடன் தொடர்புடைய இயக்கத்தில் இருக்கும்போதும் ஏற்படும் ஒரு வகை உராய்வு ஆகும். இயக்க உராய்வு எப்போதும் நிலையான உராய்வு விசையை விடக் குறைவாக இருக்கும், இது ஒரு பொருள் மற்றொரு பரப்புடன் தொடர்புடைய ஓய்வு நிலையில் இருக்கும்போது அதன் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும்.

இயக்க உராய்வின் காரணங்கள்#

இயக்க உராய்வு, தொடர்பில் இருக்கும் இரண்டு பொருட்களின் பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் தொடர்பினால் ஏற்படுகிறது. இந்தச் சீரற்ற தன்மைகள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, அவை இயக்கத்திற்கு ஒரு எதிர்ப்பை உருவாக்குகின்றன. பொருளின் மீது செலுத்தப்படும் விசை அதிகமாக இருந்தால், இயக்க உராய்வும் அதிகமாக இருக்கும்.

இயக்க உராய்வைப் பாதிக்கும் காரணிகள்#

இரண்டு பொருட்களுக்கு இடையேயான இயக்க உராய்வின் அளவு பல காரணிகளைப் பொறுத்தது, அவற்றில் சில:

• தொடர்பில் உள்ள பரப்புகளின் தன்மை: பரப்புகள் முரட்டுத்தனமாக இருந்தால், இயக்க உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.
• பொருளின் மீது செலுத்தப்படும் விசை: பொருளின் மீது செலுத்தப்படும் விசை அதிகமாக இருந்தால், இயக்க உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.
• பொருளின் திசைவேகம்: பொருள் வேகமாக நகர்ந்தால், இயக்க உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.
• தொடர்பில் உள்ள பரப்புகளின் வெப்பநிலை: வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால், இயக்க உராய்வு அதிகமாக இருக்கும்.

இயக்க உராய்வு சூத்திரம்#

இயக்க உராய்வு என்பது ஒரு பொருள் மற்றொரு பரப்புடன் தொடர்பில் இருக்கும்போது, அதன் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது இரண்டு பரப்புகளின் தொடர்பினால் ஏற்படுகிறது மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான இயல்பான விசைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

சூத்திரம்#

இயக்க உராய்வு சூத்திரம்:

$$F_k = \mu_k N$$

இதில்:

• $F_k$ என்பது நியூட்டன்களில் (N) உள்ள இயக்க உராய்வு விசை
• $\mu_k$ என்பது இயக்க உராய்வுக் கெழு (அலகில்லாதது)
• $N$ என்பது நியூட்டன்களில் (N) இரண்டு பரப்புகளுக்கிடையேயான இயல்பான விசை

இயக்க உராய்வுக் கெழு#

இயக்க உராய்வுக் கெழு என்பது இரண்டு பரப்புகள் எவ்வளவு முரட்டுத்தனமானவை என்பதை அளவிடுவதாகும். இது 0 முதல் 1 வரை இருக்கும், 0 முற்றிலும் மென்மையானதாகவும், 1 முற்றிலும் முரட்டுத்தனமானதாகவும் இருக்கும்.

இயக்க உராய்வுக் கெழு இரண்டு பரப்புகளின் பொருட்கள் மற்றும் பரப்பு முரட்டுத்தனத்தைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, ரப்பர் மற்றும் கான்கிரீட்டுக்கு இடையேயான இயக்க உராய்வுக் கெழு 0.7 ஆகும், அதே நேரத்தில் பனி மற்றும் எஃகுக்கு இடையேயான இயக்க உராய்வுக் கெழு 0.03 ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டுகள்#

இயக்க உராய்வின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• ஈரமான சாலையில் சறுக்கும் ஒரு கார்
• வழுக்கும் நடைபாதையில் நடக்கும் ஒரு நபர்
• பனியில் சறுக்கும் ஒரு ஹாக்கி பக்

இயக்க மற்றும் நிலையான உராய்வுக்கு இடையேயான வேறுபாடு#

உராய்வு என்பது தொடர்பில் இருக்கும் இரண்டு பொருட்களின் தொடர்புடைய இயக்கத்தை எதிர்க்கும் ஒரு விசையாகும். இது பொருட்களின் பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் தொடர்பினால் ஏற்படுகிறது. உராய்வு இரண்டு வகைப்படும்: இயக்க உராய்வு மற்றும் நிலையான உராய்வு.

இயக்க உராய்வு

இயக்க உராய்வு என்பது ஏற்கனவே நகரும் ஒரு பொருளின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது எப்போதும் ஒரு பொருளை நகர்த்தத் தொடங்குவதற்குத் தேவையான விசையை விடக் குறைவாக இருக்கும் (நிலையான உராய்வு). இயக்க உராய்வுக் கெழு என்பது இயக்க உராய்வு விசைக்கும் இரண்டு பொருட்களுக்கிடையேயான இயல்பான விசைக்கும் இடையிலான விகிதமாகும்.

நிலையான உராய்வு

நிலையான உராய்வு என்பது நகராத ஒரு பொருளின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது எப்போதும் ஒரு பொருளை நகர்த்தத் தொடங்குவதற்குத் தேவையான விசையை விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்கும் (இயக்க உராய்வு). நிலையான உராய்வுக் கெழு என்பது நிலையான உராய்வு விசைக்கும் இரண்டு பொருட்களுக்கிடையேயான இயல்பான விசைக்கும் இடையிலான விகிதமாகும்.

இயக்க மற்றும் நிலையான உராய்வின் ஒப்பீடு

அம்சம்	இயக்க உராய்வு	நிலையான உராய்வு
வரையறை	ஏற்கனவே நகரும் ஒரு பொருளின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசை	நகராத ஒரு பொருளின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசை
அளவு	எப்போதும் ஒரு பொருளை நகர்த்தத் தொடங்குவதற்குத் தேவையான விசையை விடக் குறைவாக இருக்கும்	எப்போதும் ஒரு பொருளை நகர்த்தத் தொடங்குவதற்குத் தேவையான விசையை விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்கும்
கெழு	இயக்க உராய்வுக் கெழு	நிலையான உராய்வுக் கெழு
எடுத்துக்காட்டுகள்	ஒரு மேசையில் சறுக்கும் புத்தகம், சாலையில் ஓடும் கார்	மேசையில் இருக்கும் புத்தகம், தரையில் நிற்கும் நபர்

இயக்க மற்றும் நிலையான உராய்வு என்பது பல அன்றாட சூழ்நிலைகளில் பங்கு வகிக்கும் இரண்டு முக்கியமான விசைகள் ஆகும். இந்த இரண்டு வகை உராய்வுகளுக்கும் இடையேயான வேறுபாட்டைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், பொருட்கள் எவ்வாறு நகருகின்றன மற்றும் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை நாம் சிறப்பாகப் புரிந்துகொள்ள முடியும்.

இயக்க உராய்வின் பயன்பாடுகள்#

இயக்க உராய்வு என்பது இரண்டு பரப்புகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புடைய இயக்கத்தில் இருக்கும்போது, அவற்றின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது அன்றாட வாழ்வில் ஒரு அடிப்படை விசையாகும் மற்றும் பல்வேறு துறைகளில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இயக்க உராய்வின் முக்கிய பயன்பாடுகளில் சில:

1. பிரேக்கிங் அமைப்புகள்:#

இயக்க உராய்வு வாகனங்களின் பிரேக்கிங் அமைப்புகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. பிரேக்குகள் பயன்படுத்தப்படும்போது, பிரேக் பேட்கள் மற்றும் பிரேக் ரோட்டர்களுக்கு இடையே உராய்வு உருவாக்கப்படுகிறது, இது வாகனத்தை மெதுவாக்குகிறது. உராய்வின் அளவை பிரேக் பெடலில் செலுத்தப்படும் விசையால் கட்டுப்படுத்தலாம்.

2. டயர்கள்:#

டயர்களில் உள்ள சக்கரத் தடங்கள் டயர் மற்றும் சாலைப் பரப்புக்கு இடையே உராய்வை உருவாக்குகின்றன, இது இழுவைக்கு இன்றியமையாதது. இந்த உராய்வு வாகனங்கள் பாதுகாப்பாக முடுக்கம், வேகக் குறைப்பு மற்றும் திருப்பத்தை அனுமதிக்கிறது. போதுமான உராய்வு இல்லாமல், டயர்கள் சறுக்கும், இது வாகனத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதை கடினமாக்கும்.

3. கிளட்சுகள் மற்றும் டிரான்ஸ்மிஷன்கள்:#

கையேடு டிரான்ஸ்மிஷன்கள் கொண்ட வாகனங்களில், இயக்க உராய்வு கிளட்சு பொறிமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கிளட்சு இணைக்கப்படும்போது, கிளட்சு தட்டுகளுக்கு இடையே உராய்வு என்ஜினின் சக்தியை சக்கரங்களுக்கு அனுப்ப அனுமதிக்கிறது. இதேபோல், தானியங்கி டிரான்ஸ்மிஷன்களில், கியர்களை இணைக்கவும் துண்டிக்கவும் உராய்வு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

4. பெல்ட்கள் மற்றும் கப்பிகள்:#

இயக்க உராய்வு பெல்ட்கள் மற்றும் கப்பிகளின் செயல்பாட்டிற்கு இன்றியமையாதது. பெல்ட் மற்றும் கப்பிக்கு இடையே உராய்வு, ஒரு கப்பியிலிருந்து மற்றொரு கப்பிக்கு சக்தியை அனுப்ப பெல்ட்டை அனுமதிக்கிறது. இந்தக் கொள்கை கன்வேயர் பெல்ட்கள், வாஷிங் இயந்திரங்கள் மற்றும் பவர் கருவிகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

5. விளையாட்டு மற்றும் பொழுதுபோக்கு:#

இயக்க உராய்வு பல்வேறு விளையாட்டு மற்றும் பொழுதுபோக்கு நடவடிக்கைகளில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கு வகிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்கீயிங்கில், ஸ்கீக்கள் மற்றும் பனிக்கு இடையே உராய்வு, ஸ்கீயர்கள் தங்கள் வேகம் மற்றும் திசையைக் கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கிறது. இதேபோல், பாறை ஏறுதலில், ஏறுபவரின் காலணிகள் மற்றும் பாறைப் பரப்புக்கு இடையே உராய்வு அவர்கள் ஏறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

6. அன்றாட பொருட்கள்:#

இயக்க உராய்வு பல அன்றாட பொருட்களில் எதிர்கொள்ளப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, தீக்குச்சி மற்றும் தீப்பெட்டிக்கு இடையே உராய்வு, தீக்குச்சி தட்டப்படும்போது பற்றவைக்க அனுமதிக்கிறது. இதேபோல், பென்சில் அழிப்பான் மற்றும் காகிதத்திற்கு இடையே உராய்வு பென்சில் குறிகளை அழிக்க உதவுகிறது.

7. தொழில்துறை பயன்பாடுகள்:#

இயக்க உராய்வு பல்வேறு தொழில்துறை செயல்முறைகளில் முக்கியமானது. இது பொருட்கள் மற்றும் பொருட்களின் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்த கன்வேயர் அமைப்புகள், உலோக வேலை மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

8. பாதுகாப்பு:#

இயக்க உராய்வு பல சூழ்நிலைகளில் பாதுகாப்புக்கு இன்றியமையாதது. எடுத்துக்காட்டாக, காலணிகளின் அடிப்பகுதி மற்றும் தரைக்கு இடையே உராய்வு சறுக்கி விழுவதைத் தடுக்கிறது. இதேபோல், ஒரு வாகனத்தின் டயர்கள் மற்றும் சாலைப் பரப்புக்கு இடையே உராய்வு கட்டுப்பாட்டை பராமரிக்கவும் சறுக்குவதைத் தடுக்கவும் உதவுகிறது.

சுருக்கமாக, இயக்க உராய்வு போக்குவரத்து மற்றும் உற்பத்தி முதல் விளையாட்டு மற்றும் அன்றாட வாழ்வு வரை பல்வேறு துறைகளில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இது பல அமைப்புகள் மற்றும் சாதனங்களின் பாதுகாப்பு, கட்டுப்பாடு மற்றும் திறமையான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

இயக்க உராய்வின் தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள்#

இயக்க உராய்வு என்பது ஒரு பொருள் மற்றொரு பரப்புடன் தொடர்பில் இருக்கும்போது, அதன் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது இரண்டு பரப்புகளின் தொடர்பினால் ஏற்படுகிறது மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான இயல்பான விசைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

இயக்க உராய்வின் சில தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

எடுத்துக்காட்டு 1: ஒரு 10 கிலோ தொகுதி 20 N விசையால் ஒரு கிடைமட்டப் பரப்பில் இழுக்கப்படுகிறது. தொகுதிக்கும் பரப்புக்கும் இடையேயான இயக்க உராய்வுக் கெழு 0.2 ஆகும். தொகுதியின் முடுக்கம் என்ன?

தீர்வு:

இயக்க உராய்வு விசை:

$$F_k = \mu_k F_n$$

$$F_k = 0.2 \times 20 N = 4 N$$

தொகுதியில் செயல்படும் நிகர விசை:

$$F_{net} = F - F_k = 20 N - 4 N = 16 N$$

தொகுதியின் முடுக்கம்:

$$a = \frac{F_{net}}{m} = \frac{16 N}{10 kg} = 1.6 m/s^2$$

எடுத்துக்காட்டு 2: ஒரு 20 கிலோ பெட்டி 100 N விசையால் 30° சாய்வில் மேலே தள்ளப்படுகிறது. பெட்டிக்கும் சாய்வுக்கும் இடையேயான இயக்க உராய்வுக் கெழு 0.3 ஆகும். பெட்டியின் முடுக்கம் என்ன?

தீர்வு:

இயக்க உராய்வு விசை:

$$F_k = \mu_k F_n$$

இயல்பான விசை என்பது சாய்வுக்கு செங்குத்தாக உள்ள பெட்டியின் எடையின் கூறு:

$$F_n = mg\cos\theta = 20 kg \times 9.8 m/s^2 \times \cos 30° = 170.3 N$$

எனவே, இயக்க உராய்வு விசை:

$$F_k = 0.3 \times 170.3 N = 51.1 N$$

பெட்டியில் செயல்படும் நிகர விசை:

$$F_{net} = F - F_k - mg\sin\theta$$

$$F_{net} = 100 N - 51.1 N - 20 kg \times 9.8 m/s^2 \times \sin 30° = 28.9 N$$

பெட்டியின் முடுக்கம்:

$$a = \frac{F_{net}}{m} = \frac{28.9 N}{20 kg} = 1.45 m/s^2$$

எடுத்துக்காட்டு 3: ஒரு 5 கிலோ பந்து 10 மீட்டர் கட்டிடத்தின் மேலிருந்து கிடைமட்டமாக வீசப்படுகிறது. பந்துக்கும் தரைக்கும் இடையேயான இயக்க உராய்வுக் கெழு 0.2 ஆகும். பந்து நிற்கும் முன் எவ்வளவு தூரம் பயணிக்கும்?

தீர்வு:

பந்தின் ஆரம்ப திசைவேகம்:

$$v_i = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \times 9.8 m/s^2 \times 10 m} = 14 m/s$$

இயக்க உராய்வு விசை:

$$F_k = \mu_k F_n$$

இயல்பான விசை என்பது பந்தின் எடை:

$$F_n = mg = 5 kg \times 9.8 m/s^2 = 49 N$$

எனவே, இயக்க உராய்வு விசை:

$$F_k = 0.2 \times 49 N = 9.8 N$$

பந்தின் முடுக்கம்:

$$a = \frac{F_k}{m} = \frac{9.8 N}{5 kg} = 1.96 m/s^2$$

பந்து நிற்கும் முன் பயணிக்கும் தூரம்:

$$d = \frac{v_i^2}{2a} = \frac{14 m/s^2}{2 \times 1.96 m/s^2} = 35.7 m$$

இயக்க உராய்வு FAQs#

இயக்க உராய்வு என்றால் என்ன?#

இயக்க உராய்வு என்பது இரண்டு பரப்புகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புடைய இயக்கத்தில் இருக்கும்போது, அவற்றின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது ஒரு பொருள் இயக்கத்தில் இருக்கும்போது ஏற்படும் ஒரு வகை உராய்வு ஆகும்.

இயக்க உராய்வு எதனால் ஏற்படுகிறது?#

இயக்க உராய்வு தொடர்பில் இருக்கும் இரண்டு பொருட்களின் பரப்புகளில் உள்ள நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகளின் தொடர்பினால் ஏற்படுகிறது. இந்தச் சீரற்ற தன்மைகள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, அவை இயக்கத்திற்கு ஒரு எதிர்ப்பை உருவாக்குகின்றன, இது இயக்க உராய்வை ஏற்படுத்துகிறது.

இயக்க உராய்வுக்கும் நிலையான உராய்வுக்கும் என்ன வித்தியாசம்?#

நிலையான உராய்வு என்பது இரண்டு பரப்புகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புடைய இயக்கத்தில் இல்லாதபோது, அவற்றின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இயக்க உராய்வு என்பது இரண்டு பரப்புகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புடைய இயக்கத்தில் இருக்கும்போது, அவற்றின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும்.

இயக்க உராய்வுக் கெழு என்றால் என்ன?#

இயக்க உராய்வுக் கெழு என்பது இரண்டு பரப்புகளுக்கு இடையேயான இயக்க உராய்வின் அளவை அளவிடுவதாகும். இது 0 முதல் 1 வரையிலான பரிமாணமற்ற எண்ணாகும். இயக்க உராய்வுக் கெழு அதிகமாக இருந்தால், இரண்டு பரப்புகளுக்கு இடையேயான இயக்க உராய்வின் அளவு அதிகமாக இருக்கும்.

இயக்க உராய்வின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் யாவை?#

இயக்க உராய்வின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்:

• ஒரு மலையிலிருந்து உருளும் காரின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசை
• ஒரு நடைபாதையில் நடக்கும் ஒரு நபரின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசை
• பனியில் சறுக்கும் ஒரு ஹாக்கி பக்கின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசை

இயக்க உராய்வை எவ்வாறு குறைக்கலாம்?#

இயக்க உராய்வைக் குறைக்க பல வழிகள் உள்ளன, அவற்றில் சில:

• உயவுப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துதல்
• பரப்புகளை மெருகூட்டுதல்
• பந்து தாங்கிகளைப் பயன்படுத்துதல்
• காற்றுத் தாங்கிகளைப் பயன்படுத்துதல்

இயக்க உராய்வின் சில பயன்பாடுகள் யாவை?#

இயக்க உராய்வு பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் சில:

• பிரேக்கிங் அமைப்புகள்
• கிளட்சுகள்
• கியர்கள்
• தாங்கிகள்
• டயர்கள்