Physics- விசை, இயக்கம் மற்றும் ஆற்றல்

 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

• ஈர்ப்பியல் விசை
• மின்காந்த விசை
• வலிமைமிக்க அணுக்கரு விசை
• 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
• ஒரு பரிமாண இயக்கம்
• இரு பரிமாண இயக்கம்
• 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

• ஓய்வின் நிலைமம்
• இயக்கத்தின் நிலைமம்
• 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

• நிலை ஆற்றல்
• 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