நிச்சயமாக நீங்கள் நிறுவனத்தில் படித்திருக்கிறீர்கள் இயக்க ஆற்றல் இயற்பியல் பாடத்தில். இல்லையென்றால், நீங்கள் அதை ஒரு அறிவியல் ஆய்வில் அல்லது ஊடகங்களில் கேள்விப்பட்டிருக்கலாம். மேலும் இது பொருட்களின் இயக்கத்தை ஆய்வு செய்வதற்கான மிக முக்கியமான ஆற்றலாகக் கருதப்படுகிறது. இயக்க ஆற்றலின் யோசனை அல்லது அது எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது அல்லது செயல்படுகிறது என்பது குறித்து இன்னும் தெளிவாகத் தெரியாத நபர்கள் உள்ளனர். இந்த கட்டுரையில் நாம் இயற்பியல் உலகில் இந்த ஆற்றலின் வரையறை மற்றும் பயன்பாடுகளை மதிப்பாய்வு செய்ய உள்ளோம்.
இயக்க ஆற்றல் தொடர்பான அனைத்தையும் நீங்கள் அறிய விரும்புகிறீர்களா? எல்லாவற்றையும் கற்றுக்கொள்ள நீங்கள் தொடர்ந்து படிக்க வேண்டும்
இயக்க ஆற்றலின் வரையறை என்ன?
இந்த வகை ஆற்றலைப் பற்றி பேசுகையில், மின்சாரம் அல்லது அது போன்ற ஒன்றை உருவாக்க சில ஆற்றல் பெறப்படுகிறது என்று கருதப்படுகிறது. இயக்க ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் இயக்கத்தின் காரணமாக இருக்கும் ஆற்றல். நாம் ஒரு பொருளை வேகப்படுத்த விரும்பும் போது, நிலம் அல்லது காற்றின் உராய்வு சக்தியை சமாளிக்க நாம் ஒரு குறிப்பிட்ட சக்தியைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இதைச் செய்ய, இதன் விளைவாக, நாம் பொருளுக்கு ஆற்றலை மாற்றுகிறோம், அது ஒரு நிலையான வேகத்தில் நகர முடியும்.
பரிமாற்ற ஆற்றல் தான் இயக்க ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பொருளுக்கு பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல் அதிகரித்தால், பொருள் முடுக்கிவிடும். இருப்பினும், அதற்கு நாம் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதை நிறுத்தினால், உராய்வு சக்தியுடன் அதன் இயக்க ஆற்றல் நிறுத்தப்படும் வரை குறையும். இயக்க ஆற்றல் நிறை மற்றும் வேகத்தைப் பொறுத்தது அது பொருளை அடைகிறது. குறைந்த வெகுஜனங்களைக் கொண்ட உடல்கள் நகரத் தொடங்க குறைந்த வேலை தேவை. நீங்கள் எவ்வளவு வேகமாகச் செல்கிறீர்களோ, அவ்வளவு இயக்க ஆற்றலும் உங்கள் உடலுக்கு இருக்கும்.
இந்த ஆற்றல் வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு மாற்ற முடியும் அவற்றுக்கு இடையில் மற்றொரு வகை ஆற்றலாக மாற்றும். உதாரணமாக, ஒரு நபர் ஓடிக்கொண்டிருந்தால், ஓய்வில் இருந்த மற்றொருவருடன் மோதினால், ஓட்டப்பந்தயத்தில் இருந்த இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி மற்ற நபருக்கு அனுப்பப்படும். ஒரு இயக்கம் இருப்பதற்குப் பயன்படுத்த வேண்டிய ஆற்றல் எப்போதும் தரையுடனான உராய்வு சக்தியை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும் அல்லது நீர் அல்லது காற்று போன்ற மற்றொரு திரவத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.
இயக்க ஆற்றல் வகைகள்
இரண்டு வகைகள் வேறுபடுகின்றன:
- மொழிபெயர்ப்பு இயக்க ஆற்றல்: பொருள் ஒரு நேர்கோட்டை விவரிக்கும் போது என்ன ஆகும்.
- சுழற்சி இயக்க ஆற்றல்: பொருள் தன்னைத் திருப்பும்போது அது நிகழ்கிறது.
இயக்க ஆற்றல் எவ்வாறு கணக்கிடப்படுகிறது?
இந்த ஆற்றலின் மதிப்பை நாம் கணக்கிட விரும்பினால், மேலே விவரிக்கப்பட்ட பகுத்தறிவை நாம் பின்பற்ற வேண்டும். முதலில், முடிந்த வேலையைக் கண்டுபிடிப்பதன் மூலம் தொடங்குவோம். இயக்க ஆற்றலை பொருளுக்கு மாற்ற வேலை செய்ய வேண்டும். மேலும், அந்த வேலையை ஒரு சக்தியால் பெருக்க வேண்டும், தூரத்தின் மீது தள்ளப்படும் பொருளின் வெகுஜனத்தை கருத்தில் கொள்ளுங்கள். சக்தி அது இருக்கும் மேற்பரப்புக்கு இணையாக இருக்க வேண்டும், இல்லையெனில் பொருள் நகராது.
நீங்கள் ஒரு பெட்டியை நகர்த்த விரும்புகிறீர்கள் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள், ஆனால் நீங்கள் தரையை நோக்கி தள்ளுகிறீர்கள். பெட்டியால் தரையின் எதிர்ப்பைக் கடக்க முடியாது, நகராது. அதை நகர்த்துவதற்கு, மேற்பரப்புக்கு இணையான திசையில் வேலை மற்றும் சக்தியைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.
நாங்கள் அழைப்போம் W இல், சக்தி F, பொருளின் நிறை, மற்றும் தூரம் d.
வேலை சக்தி நேர தூரத்திற்கு சமம். அதாவது, செய்யப்படும் வேலை, பொருளைப் பயன்படுத்துகின்ற சக்தியுடன் அது பயணிக்கும் தூரத்துடன் சமமாக இருக்கும். சக்தியின் வரையறை வெகுஜனத்தாலும் பொருளின் முடுக்கத்தாலும் வழங்கப்படுகிறது. பொருள் நிலையான வேகத்தில் நகர்கிறது என்றால், அது பயன்படுத்தப்படும் சக்தி மற்றும் உராய்வு சக்தி ஒரே மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது என்று பொருள். எனவே, அவை சமநிலையில் வைக்கப்படும் சக்திகள்.
உராய்வு சக்தி மற்றும் முடுக்கம்
பொருளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் சக்தியின் மதிப்பு குறைந்தவுடன், அது நிற்கும் வரை அது மெதுவாகத் தொடங்கும். மிக எளிய உதாரணம் கார். நாம் ஒரு நெடுஞ்சாலையில் வாகனம் ஓட்டும்போது, நிலக்கீல், அழுக்கு போன்றவை. நாம் ஓட்டுவது எங்களுக்கு எதிர்ப்பை வழங்குகிறது. இந்த எதிர்ப்பு உராய்வு சக்தி என்று அழைக்கப்படுகிறது சக்கரம் மற்றும் மேற்பரப்பு இடையே. கார் அதன் வேகத்தை அதிகரிக்க, இயக்க ஆற்றலை உருவாக்க எரிபொருளை எரிக்க வேண்டும். இந்த ஆற்றலால் நீங்கள் உராய்வைக் கடந்து நகர ஆரம்பிக்கலாம்.
இருப்பினும், நாங்கள் காருடன் நகர்கிறோம் மற்றும் வேகப்படுத்துவதை நிறுத்தினால், நாங்கள் ஒரு சக்தியைப் பயன்படுத்துவதை நிறுத்திவிடுவோம். காரில் எந்த சக்தியும் இல்லாமல், வாகனம் நிற்கும் வரை உராய்வு சக்தி பிரேக் செய்யத் தொடங்காது. இந்த காரணத்திற்காக, பொருள் எந்த திசையை எடுக்கும் என்பதை அறிய ஒரு அமைப்பில் தலையிடும் சக்திகளை நன்கு அறிந்து கொள்வது அவசியம்.
இயக்க ஆற்றல் சூத்திரம்
இயக்க ஆற்றலைக் கணக்கிட, முன்னர் பயன்படுத்திய பகுத்தறிவிலிருந்து எழும் ஒரு சமன்பாடு உள்ளது. தூரம் பயணித்தபின் பொருளின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி வேகம் நமக்குத் தெரிந்தால், சூத்திரத்தில் முடுக்கத்தை மாற்றலாம்.
எனவே, ஒரு பொருளின் மீது நிகர அளவு வேலை செய்யும்போது, நாம் இயக்க ஆற்றல் என்று அழைக்கும் அளவு மாற்றங்கள்.
இதில் சுவாரஸ்யமானது என்ன?
இயற்பியலாளர்களைப் பொறுத்தவரை, ஒரு பொருளின் இயக்க ஆற்றலை அறிந்துகொள்வது அதன் இயக்கவியலைப் படிக்க அவசியம். பிக் பேங்கினால் இயக்கப்படும் இயக்க ஆற்றலைக் கொண்ட விண்வெளியில் வான பொருள்கள் உள்ளன, அவை இன்றுவரை இயக்கத்தில் உள்ளன. சூரிய குடும்பம் முழுவதும் படிப்பதற்கு சுவாரஸ்யமான பொருள்கள் உள்ளன, அவற்றின் பாதையை கணிக்க அவற்றின் இயக்க ஆற்றலை அறிந்து கொள்வது அவசியம்.
இயக்க ஆற்றலுக்கான சமன்பாட்டை நாம் பகுப்பாய்வு செய்யும் போது, அது ஸ்கொயர் பொருளின் திசைவேகத்தைப் பொறுத்தது என்பதைக் காணலாம். இதன் பொருள் வேகம் இரட்டிப்பாகும் போது, அதன் இயக்கவியல் நான்கு மடங்காகும். ஒரு கார் மணிக்கு 100 கிமீ வேகத்தில் பயணித்தால் நான்கு மடங்கு ஆற்றல் உள்ளது மணிக்கு 50 கி.மீ வேகத்தில் பயணிக்கும் ஒன்றை விட. எனவே, ஒரு விபத்தில் ஏற்படக்கூடிய சேதம் மற்றொன்றை விட நான்கு மடங்கு வலிமையானது.
இந்த ஆற்றல் எதிர்மறை மதிப்பாக இருக்க முடியாது. இது எப்போதும் பூஜ்ஜியமாகவோ அல்லது நேர்மறையாகவோ இருக்க வேண்டும். இது போலல்லாமல், வேகம் குறிப்பைப் பொறுத்து நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை மதிப்பைக் கொண்டிருக்கலாம். ஆனால் திசைவேக சதுரத்தைப் பயன்படுத்தும் போது, நீங்கள் எப்போதும் நேர்மறையான மதிப்பைப் பெறுவீர்கள்.
இயக்க ஆற்றலின் எடுத்துக்காட்டுகள்
அதை தெளிவுபடுத்துவதற்காக இயக்க ஆற்றலின் சில எடுத்துக்காட்டுகளைப் பார்ப்போம்:
- ஒரு நபரை ஸ்கூட்டரில் பார்க்கும்போது, அவர்கள் அனுபவிப்பதைக் காண்கிறோம் உயரத்தில் நகரும்போது சாத்தியமான ஆற்றல் மற்றும் வேகத்தை அதிகரிக்கும் போது இயக்க ஆற்றல் ஆகிய இரண்டிலும் அதிகரிப்பு. அதிக உடல் எடை கொண்ட ஒரு நபர், ஸ்கூட்டர் வேகமாக செல்ல அனுமதிக்கும் வரை அதிக இயக்க ஆற்றலைப் பெற முடியும்.
- தரையில் விழும் ஒரு பீங்கான் குவளை: இயக்க ஆற்றலைப் புரிந்துகொள்வதற்கு இந்த வகை எடுத்துக்காட்டு முக்கியமானது. உங்கள் உடலில் ஆற்றல் இறங்கும்போது அது உருவாகிறது, மேலும் அது தரையில் அடிப்பதை உடைக்கும்போது முழுமையாக வெளியிடப்படுகிறது. இது இயக்க ஆற்றலை உருவாக்கத் தொடங்கும் ஆரம்ப அடியாகும். மீதமுள்ள இயக்க ஆற்றல் பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் பெறப்படுகிறது.
- ஒரு பந்துக்கு ஒரு வெற்றி: குவளை என்ன நடக்கிறது போன்ற ஒரு வழக்கு. ஓய்வில் இருக்கும் பந்து சமநிலையைக் கண்டறிந்து, அதை நாம் அடிக்கும்போது இயக்க ஆற்றல் வெளியிடத் தொடங்குகிறது. கனமான மற்றும் பெரிய பந்து, அதை நிறுத்த அல்லது நகர்த்த அதிக வேலை எடுக்கும்.
- நாம் ஒரு கல்லை ஒரு சாய்விலிருந்து கீழே எறியும்போது: இது குவளை மற்றும் பந்துடன் ஒத்த வழியில் நடக்கிறது. பாறை சாய்விலிருந்து கீழே இறங்கும்போது, அதன் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. ஆற்றல் நிறை மற்றும் அதன் வீழ்ச்சியின் வேகத்தைப் பொறுத்தது. இது, சாய்வைப் பொறுத்தது.
- ஒரு ரோலர் கோஸ்டர் கார்: இயக்க ஆற்றலை விளக்குவதற்கு கேளிக்கை பூங்காக்கள் முக்கியம். ஒரு ரோலர் கோஸ்டரில், கார் விழும்போது இயக்க ஆற்றலைப் பெற்று அதன் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.
இந்த தகவலுடன் கருத்து மற்றும் அதன் பயன்பாடு உங்களுக்கு மிகவும் தெளிவாக இருக்கும் என்று நம்புகிறேன்.
இயக்க ஆற்றலுடன் செயல்படும் இந்த உடற்பயிற்சியைக் கண்டறியவும்:
இது எனக்கு எந்த உதவியும் செய்யவில்லை, இயக்க ஆற்றலை எவ்வாறு கணக்கிடுவது என்பதை நான் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும், உரை சொன்ன அனைத்தும் எனக்கு ஏற்கனவே தெரியும்.