செங்குத்து விசை

செங்குத்து விசை என்றால் என்ன?#

செங்குத்து விசை#

வரையறை#

இயற்பியலில், செங்குத்து விசை என்பது ஒரு பரப்பின் மீது தொடர்பில் இருக்கும் ஒரு பொருளின் மீது, அப்பரப்புக்கு செங்குத்தாக அப்பரப்பால் செலுத்தப்படும் விசையாகும். இது தொடு விசை அல்லது தாங்கு விசை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

பண்புகள்#

• செங்குத்து விசை எப்போதும் பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு, பொருளின் எடையின் பரப்புக்கு செங்குத்தான கூறுக்கு சமமாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசை எப்போதும் நேர்மறையாக இருக்கும்.

எடுத்துக்காட்டுகள்#

• ஒரு நபர் தரையில் நிற்கும் போது, செங்குத்து விசை என்பது தரையால் அந்த நபரின் கால்களின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும்.
• ஒரு புத்தகம் மேசையின் மீது ஓய்வாக இருக்கும் போது, செங்குத்து விசை என்பது மேசையால் புத்தகத்தின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும்.
• ஒரு கார் சாலையில் ஓடும் போது, செங்குத்து விசை என்பது சாலையால் காரின் சக்கரங்களின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும்.

செங்குத்து விசை என்பது இயற்பியலில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு முக்கியமான கருத்தாகும். இது இரண்டு பொருட்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பில் இருக்கும் போது எப்போதும் இருக்கும் ஒரு விசையாகும், மேலும் இது பல இயற்பியல் நிகழ்வுகளில் பங்கு வகிக்கிறது.

செங்குத்து விசைக்கான சூத்திரம்#

செங்குத்து விசை என்பது ஒரு பரப்பின் மீது தொடர்பில் இருக்கும் ஒரு பொருளின் மீது, அப்பரப்புக்கு செங்குத்தாக அப்பரப்பால் செலுத்தப்படும் விசையாகும். இது பெரும்பாலும் $N$ என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது.

சூத்திரம்#

செங்குத்து விசையை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:

$$N = mg\cos\theta$$

இங்கு:

• $N$ என்பது நியூட்டன்களில் (N) உள்ள செங்குத்து விசை
• $m$ என்பது கிலோகிராம்களில் (kg) உள்ள பொருளின் நிறை
• $g$ என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 m/s²)
• $\theta$ என்பது பரப்புக்கும் கிடைமட்டத்திற்கும் இடையே உள்ள கோணம்

எடுத்துக்காட்டு#

10 kg நிறை கொண்ட ஒரு பொருள் ஒரு கிடைமட்டப் பரப்பின் மீது ஓய்வில் உள்ளது. பொருளின் மீது செயல்படும் செங்குத்து விசை:

$$N = mg\cos0\degree = (10 kg)(9.8 m/s²)(1) = 98 N$$

செங்குத்து விசை என்பது இயற்பியலில் ஒரு முக்கியமான கருத்தாகும். இது இரண்டு பரப்புகளுக்கு இடையே உள்ள உராய்வு விசையைக் கணக்கிடுவதிலிருந்து பொருட்களின் நிலைத்தன்மையைத் தீர்மானிப்பது வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

செங்குத்து விசை ஒரு எதிர்வினை விசையா?#

செங்குத்து விசை என்பது ஒரு பரப்பின் மீது தொடர்பில் இருக்கும் ஒரு பொருளின் மீது, அப்பரப்புக்கு செங்குத்தாக அப்பரப்பால் செலுத்தப்படும் விசையாகும். பொருளால் பரப்பின் மீது செலுத்தப்படும் விசைக்கு எதிர்வினையாக இது பெரும்பாலும் கருதப்படுகிறது. எனினும், இது எப்போதும் உண்மையாக இருக்காது.

எப்போது செங்குத்து விசை ஒரு எதிர்வினை விசையாகும்?#

பொருள் சமநிலையில் இருக்கும் போது செங்குத்து விசை ஒரு எதிர்வினை விசையாகும். இதன் பொருள் பொருளின் மீது செயல்படும் நிகர விசை பூஜ்ஜியமாகும். இந்த நிலையில், செங்குத்து விசையின் அளவு பொருளால் பரப்பின் மீது செலுத்தப்படும் விசையின் அளவுக்குச் சமமாகவும், திசையில் எதிர்மாறாகவும் இருக்கும்.

எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மேசையின் மீது ஓய்வாக இருக்கும் ஒரு புத்தகத்தைக் கவனியுங்கள். ஈர்ப்பு விசை புத்தகத்தை கீழ்நோக்கு இழுக்கிறது, மேசை புத்தகத்தின் மீது மேல்நோக்கு விசையைச் செலுத்துகிறது. செங்குத்து விசை ஈர்ப்பு விசைக்குச் சமமாக இருக்கிறது, மேலும் புத்தகம் சமநிலையில் உள்ளது.

எப்போது செங்குத்து விசை ஒரு எதிர்வினை விசையாக இருக்காது?#

பொருள் சமநிலையில் இல்லாதபோது செங்குத்து விசை ஒரு எதிர்வினை விசையாக இருக்காது. இதன் பொருள் பொருளின் மீது செயல்படும் நிகர விசை பூஜ்ஜியமாக இல்லை. இந்த நிலையில், செங்குத்து விசையின் அளவு பொருளால் பரப்பின் மீது செலுத்தப்படும் விசையின் அளவுக்குச் சமமாகவோ அல்லது திசையில் எதிர்மாறாகவோ இருக்காது.

எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சாய்தளத்தில் கீழ்நோக்கு சறுக்கும் ஒரு புத்தகத்தைக் கவனியுங்கள். ஈர்ப்பு விசை புத்தகத்தை கீழ்நோக்கு இழுக்கிறது, சாய்தளம் புத்தகத்தின் மீது மேல்நோக்கு விசையைச் செலுத்துகிறது. செங்குத்து விசை ஈர்ப்பு விசையை விட குறைவாக இருக்கிறது, மேலும் புத்தகம் சாய்தளத்தில் கீழ்நோக்கு முடுக்கமடைகிறது.

பொருள் சமநிலையில் இருக்கும் போது செங்குத்து விசை ஒரு எதிர்வினை விசையாகும். எனினும், பொருள் சமநிலையில் இல்லாதபோது அது ஒரு எதிர்வினை விசையாக இருக்காது.

செங்குத்து விசைக்கான எடுத்துக்காட்டுகள்#

1. மேசையின் மீது ஓய்வாக இருக்கும் ஒரு புத்தகம்

• செங்குத்து விசை என்பது மேசையால் புத்தகத்தின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது மேசையின் பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு புத்தகத்தின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

2. தரையில் நிற்கும் ஒரு நபர்

• செங்குத்து விசை என்பது தரையால் நபரின் கால்களின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது தரைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு நபரின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

3. சாலையில் ஓடும் ஒரு கார்

• செங்குத்து விசை என்பது சாலையால் காரின் சக்கரங்களின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது சாலைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு காரின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

4. நீரில் மிதக்கும் ஒரு படகு

• செங்குத்து விசை என்பது நீரால் படகின் அடிப்பகுதியின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது நீரின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு படகால் இடம்பெயர்க்கப்பட்ட நீரின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

5. காற்றில் மிதக்கும் ஒரு பலூன்

• செங்குத்து விசை என்பது காற்றால் பலூனின் மேற்பரப்பின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது பலூனின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு பலூனால் இடம்பெயர்க்கப்பட்ட காற்றின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

6. குளத்தில் நீந்தும் ஒரு நபர்

• செங்குத்து விசை என்பது நீரால் நபரின் உடலின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது நீரின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு நபரின் உடலால் இடம்பெயர்க்கப்பட்ட நீரின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

7. காற்றில் பறக்கும் ஒரு பறவை

• செங்குத்து விசை என்பது காற்றால் பறவையின் சிறகுகளின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது சிறகுகளின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு பறவையின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

8. நீரில் நீந்தும் ஒரு மீன்

• செங்குத்து விசை என்பது நீரால் மீனின் உடலின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது மீனின் உடலின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு மீனின் உடலால் இடம்பெயர்க்கப்பட்ட நீரின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

9. நீரில் மூழ்கியுள்ள ஒரு நீர்மூழ்கிக் கப்பல்

• செங்குத்து விசை என்பது நீரால் நீர்மூழ்கிக் கப்பலின் அடிப்பகுதியின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது நீர்மூழ்கிக் கப்பலின் அடிப்பகுதியின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு நீர்மூழ்கிக் கப்பலால் இடம்பெயர்க்கப்பட்ட நீரின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

10. பூமியைச் சுற்றி வரும் ஒரு செயற்கைக்கோள்

• செங்குத்து விசை என்பது பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் செயற்கைக்கோளின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும், இது பூமியின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
• செங்குத்து விசையின் அளவு செயற்கைக்கோளின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும்.

உராய்வு விசைக்கும் செங்குத்து விசைக்கும் இடையே உள்ள தொடர்பு#

உராய்வு விசை மற்றும் செங்குத்து விசை ஆகியவை ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பில் இருக்கும் பொருட்களின் மீது செயல்படும் இரண்டு அடிப்படை விசைகளாகும். இந்த விசைகளுக்கிடையேயான தொடர்பைப் புரிந்துகொள்வது இயற்பியல், பொறியியல் மற்றும் அன்றாட வாழ்க்கை உட்பட பல்வேறு துறைகளில் முக்கியமானது.

உராய்வு விசை#

உராய்வு விசை என்பது தொடர்பில் இருக்கும் இரண்டு பரப்புகளின் ஒப்பீட்டு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் விசையாகும். இது பரப்புகளுக்கிடையேயான நுண்ணிய சீரற்ற தன்மைகள் மற்றும் ஒட்டுதல் ஆகியவற்றின் தொடர்பினால் உருவாகிறது. உராய்வு விசை எப்போதும் எதிர்கால இயக்கத்திற்கு எதிர் திசையில் செயல்படுகிறது.

செங்குத்து விசை#

செங்குத்து விசை என்பது ஒரு பரப்பின் மீது தொடர்பில் இருக்கும் ஒரு பொருளின் மீது, அப்பரப்புக்கு செங்குத்தாக அப்பரப்பால் செலுத்தப்படும் விசையாகும். இது இரண்டு பொருட்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பில் இருக்கும் போது உருவாகும் ஒரு தொடு விசையாகும். செங்குத்து விசை எப்போதும் பரப்பிலிருந்து வெளியே நோக்கி செலுத்தப்படுகிறது.

உராய்வு விசைக்கும் செங்குத்து விசைக்கும் இடையே உள்ள தொடர்பு#

உராய்வு விசை $F_f$ மற்றும் செங்குத்து விசை $N$ ஆகியவற்றுக்கிடையேயான தொடர்பு பின்வரும் சமன்பாட்டால் வழங்கப்படுகிறது:

$$F_f = \mu_k N$$

இங்கு $\mu_k$ என்பது இயக்க உராய்வுக் குணகம் ஆகும்.

இயக்க உராய்வுக் குணகம் என்பது பரிமாணமற்ற அளவு ஆகும், இது தொடர்பில் இருக்கும் பொருட்கள் மற்றும் பரப்பு நிலைமைகளைப் பொறுத்தது. இது உராய்வு விசைக்கும் செங்குத்து விசைக்கும் இடையிலான விகிதத்தைக் குறிக்கிறது.

உராய்வு விசையைப் பாதிக்கும் காரணிகள்#

உராய்வு விசையின் அளவு பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, அவற்றில் சில:

• தொடர்பில் இருக்கும் பரப்புகளின் தன்மை: வெவ்வேறு பொருட்கள் வெவ்வேறு உராய்வுக் குணகங்களைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, கான்கிரீட்டின் மீது இரப்பரின் உராய்வுக் குணகம் பனியின் மீது பனியை விட அதிகமாக இருக்கும்.

• பரப்புகளின் கரடுமுரடான தன்மை: கரடுமுரடான பரப்புகள் பொதுவாக மென்மையான பரப்புகளை விட அதிக உராய்வுக் குணகத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

• செலுத்தப்படும் செங்குத்து விசை: உராய்வு விசை செங்குத்து விசைக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும். செங்குத்து விசை அதிகரிக்கும் போது, உராய்வு விசையும் அதிகரிக்கிறது.

• ஒப்பீட்டு திசைவேகம்: சில சந்தர்ப்பங்களில், உராய்வு விசை தொடர்பில் இருக்கும் பரப்புகளுக்கிடையேயான ஒப்பீட்டு திசைவேகத்தைப் பொறுத்தும் இருக்கலாம்.

உராய்வு விசையின் பயன்பாடுகள்#

உராய்வு விசை நம் அன்றாட வாழ்க்கையின் பல அம்சங்களிலும், பல்வேறு துறைகளிலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, அவற்றில் சில:

• பிரேக் அமைப்புகள்: பிரேக் பேட்கள் மற்றும் ரோட்டார்களுக்கு இடையே உள்ள உராய்வு வாகனங்களை மெதுவாக்க அல்லது நிறுத்துவதற்கு அவசியமானது.

• நடத்தல்: நம் காலணிகளின் அடிப்பகுதிக்கும் தரைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு நாம் வழுக்காமல் நடக்க அனுமதிக்கிறது.

• பொருட்களைப் பிடித்தல்: உராய்வு பொருட்கள் நம் பிடியிலிருந்து நழுவாமல் அவற்றைப் பிடித்துக் கொள்ள உதவுகிறது.

• இயந்திரங்கள்: உராய்வு சக்தியை அனுப்பவும் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும் கியர்கள், பெல்ட்கள் மற்றும் கிளட்ச்கள் போன்ற பல்வேறு இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

முடிவுரை#

உராய்வு விசை மற்றும் செங்குத்து விசை ஆகியவை தொடர்பில் இருக்கும் பொருட்களின் இயக்கத்தை பாதிக்கும் வகையில் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பு கொள்ளும் அடிப்படை விசைகளாகும். இந்த விசைகளுக்கிடையேயான தொடர்பைப் புரிந்துகொள்வது பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் பொருட்களின் நடத்தையை பகுப்பாய்வு செய்வதிலும் கணிக்கவும் முக்கியமானது.

செங்குத்து விசை குறித்த தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள்#

எடுத்துக்காட்டு 1: கிடைமட்டப் பரப்பில் செங்குத்து விசையைக் கணக்கிடுதல்#

10 kg நிறை கொண்ட ஒரு தொகுதி ஒரு கிடைமட்டப் பரப்பில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. தொகுதிக்கும் பரப்புக்கும் இடையே உள்ள நிலையான உராய்வுக் குணகம் 0.2 ஆகும். தொகுதியின் மீது செயல்படும் செங்குத்து விசையைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு:

தொகுதியின் மீது செயல்படும் செங்குத்து விசை தொகுதியின் எடைக்குச் சமமாக இருக்கும், அதாவது:

$$N = mg$$

$$N = (10 kg)(9.8 m/s^2) = 98 N$$

எடுத்துக்காட்டு 2: சாய்தளத்தில் செங்குத்து விசையைக் கணக்கிடுதல்#

10 kg நிறை கொண்ட ஒரு தொகுதி கிடைமட்டத்துடன் 30° கோணத்தை உருவாக்கும் ஒரு சாய்தளத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. தொகுதிக்கும் சாய்தளத்திற்கும் இடையே உள்ள நிலையான உராய்வுக் குணகம் 0.2 ஆகும். தொகுதியின் மீது செயல்படும் செங்குத்து விசையைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு:

தொகுதியின் மீது செயல்படும் செங்குத்து விசை பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

$$N = mgcosθ$$

$$N = (10 kg)(9.8 m/s^2)cos30° = 85.4 N$$

எடுத்துக்காட்டு 3: இயக்க நிலையில் செங்குத்து விசையைக் கணக்கிடுதல்#

10 kg நிறை கொண்ட ஒரு தொகுதி ஒரு கிடைமட்டப் பரப்பில் 10 m/s என்ற நிலையான திசைவேகத்தில் நகர்ந்து கொண்டிருக்கிறது. தொகுதிக்கும் பரப்புக்கும் இடையே உள்ள இயக்க உராய்வுக் குணகம் 0.2 ஆகும். தொகுதியின் மீது செயல்படும் செங்குத்து விசையைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு:

தொகுதியின் மீது செயல்படும் செங்குத்து விசை பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

$$N = mg - f_k$$

$$N = (10 kg)(9.8 m/s^2) - (0.2)(10 kg)(10 m/s)^2 = 68 N$$

செங்குத்து விசை குறித்த அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்#

செங்குத்து விசை என்றால் என்ன?

செங்குத்து விசை என்பது ஒரு பரப்பின் மீது தொடர்பில் இருக்கும் ஒரு பொருளின் மீது, அப்பரப்புக்கு செங்குத்தாக அப்பரப்பால் செலுத்தப்படும் விசையாகும். இது தொடு விசை அல்லது தாங்கு விசை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

செங்குத்து விசைக்கும் ஈர்ப்பு விசைக்கும் உள்ள வித்தியாசம் என்ன?

ஈர்ப்பு விசை என்பது நிறை கொண்ட இரண்டு பொருட்களுக்கு இடையே உள்ள ஈர்ப்பு விசையாகும். செங்குத்து விசை என்பது ஒரு பரப்பின் மீது தொடர்பில் இருக்கும் ஒரு பொருளின் மீது, அப்பரப்புக்கு செங்குத்தாக அப்பரப்பால் செலுத்தப்படும் விசையாகும்.

செங்குத்து விசைக்கான சமன்பாடு என்ன?

செங்குத்து விசைக்கான சமன்பாடு:

$$N = mg$$

இங்கு:

• N என்பது நியூட்டன்களில் (N) உள்ள செங்குத்து விசை
• m என்பது கிலோகிராம்களில் (kg) உள்ள பொருளின் நிறை
• g என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 m/s²)

செங்குத்து விசைக்கு சில எடுத்துக்காட்டுகள் யாவை?

செங்குத்து விசைக்கு சில எடுத்துக்காட்டுகள்:

• தரையில் நிற்கும் ஒரு நபரின் மீது தரையால் செலுத்தப்படும் விசை
• மேசையின் மீது ஓய்வாக இருக்கும் ஒரு புத்தகத்தின் மீது மேசையால் செலுத்தப்படும் விசை
• ஒரு சுவரில் இருந்து மீண்டும் துள்ளும் ஒரு பந்தின் மீது சுவரால் செலுத்தப்படும் விசை

செங்குத்து விசையின் பயன்பாடுகள் யாவை?

செங்குத்து விசை பல பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவற்றில் சில:

• கட்டமைப்புகளை வடிவமைத்தல் மற்றும் கட்டுதல்
• பொருட்களின் இயக்கத்தை பகுப்பாய்வு செய்தல்
• பொருட்களின் மீது செயல்படும் விசைகளைக் கணக்கிடுதல்

முடிவுரை

செங்குத்து விசை என்பது இயற்பியலில் ஒரு முக்கியமான கருத்தாகும். ஒரு பரப்பின் மீது தொடர்பில் இருக்கும் ஒரு பொருளின் மீது, அப்பரப்புக்கு செங்குத்தாக அப்பரப்பால் செலுத்தப்படும் விசையை விவரிக்க இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. செங்குத்து விசை ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து வேறுபட்டது, மேலும் இது பொறியியல் மற்றும் இயற்பியலில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.