தொடக்க வேகம் சிறிய v-ஆல், கீழே பூஜ்ஜியத்துடன் எழுதப்படுகிறது: v₀. அலகு மீட்டர் வினாடிக்கு, m/s. சுடும்போதான முடுக்கம் பெரும்பாலும் புவி ஈர்ப்பு முடுக்கத்தின் பின்னங்களாகத் தரப்படுகிறது: சாய்வான சிறிய g. காற்றில் வித்து நிற்கும் நேரம் கிரேக்க τ-ஆலும், நிற்கும் தூரம் stop குறியுடன் x-ஆலும் எழுதப்படுகின்றன.
சுடும் வேகம் என்பது விழும் வேகம் அல்ல. வித்து சுமார் 1 m/s வேகத்தில் புறப்படுகிறது, ஆனால் ஆயிரம் மடங்கு மெதுவாக, சுமார் 1 mm/s வேகத்தில் விழுகிறது. g-இல் முடுக்கம் என்பது கிராம் அல்ல. சுடும் வேகம் தூரத்தையும் சொல்வதில்லை: சிறு வித்து காற்றில் கிட்டத்தட்ட உடனே நின்றுவிடும், ஆனால் பிலோபோலஸின் கனமான வித்துப்பை மீட்டர் கணக்கில் பறக்கிறது.
இடப்பக்கம் கூர்மையான கூம்புத் தொப்பியுடன் ஒரு காளான். செவுள்களின் கீழிருந்து வித்துகள் உதிர்கின்றன. வலப்பக்க வட்டத்தில் ஒரு செவுள் பெரிதாக்கப்பட்டுள்ளது: அதன் மேற்பரப்பில் வித்தின் அடியில் ஒரு துளி வளர்கிறது, பிறகு வித்து பிய்த்துக்கொண்டு பக்கவாட்டில் பறந்து திடீரெனக் கீழ்நோக்கித் திரும்புகிறது. வட்டத்தின் கீழுள்ள அளவுகோலில் குறி 0.1 mm வரை செல்கிறது: வித்து பக்கவாட்டில் அவ்வளவுதான் பறக்கிறது. கீழே பிலோபோலஸ் கருப்பு வித்துப்பையை ஒளியை நோக்கிச் சுடுகிறது. அதிவேகப் படப்பதிவின் காட்டி மினுங்குகிறது.
அலகுத் தாள்
பூஞ்சையியல் திருத்தம் 2026-10வித்தின் சுடுதல் v₀, m/s
SI-இன் வழி அலகு · அளவு: சுடப்படும்போது வித்தின் தொடக்க வேகம்
பூஞ்சை வித்தைச் சுட்டு, சரியாக இடைவெளியில் விழ வைக்கிறது
தொப்பியின் கீழ் செவுள்கள் கிட்டத்தட்ட ஒட்டியபடி நிற்கின்றன, அவற்றுக்கு இடையே ஒரு மில்லிமீட்டருக்கும் குறைவான இடைவெளி. வித்து செவுளின் பக்கத்தில் அமர்ந்திருக்கிறது. அதை வெறுமனே விட்டால் அதே செவுளில் ஒட்டிக்கொள்ளும். அதனால் காளான் அதைச் சுடுகிறது. வித்து பக்கவாட்டில் மில்லிமீட்டரின் பத்தில் ஒரு பங்கு பறந்து, காற்றில் நின்று, கீழே செவுள்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியில் விழுகிறது.
சுடுவதை ஒரு நீர்த்துளி செய்கிறது. அது வித்தின் அடியில் சேர்ந்து, ஒரு கணத்தில் அதன் மேற்பரப்பிலுள்ள படலத்துடன் கலக்கிறது. நீர் திடீரெனப் பாய்கிறது, நிறை மையம் நகர்கிறது, வித்து சுமார் ஒரு மீட்டர் வினாடிக்கு என்ற வேகத்தில் பிய்த்துக்கொண்டு போகிறது. அப்போதைய முடுக்கம் பத்தாயிரம் g அளவில் இருக்கும். முழுச் சுடுதலும் சில மைக்ரோ வினாடிகள் நீடிக்கிறது.
மற்ற பூஞ்சைகள் இன்னும் வலிமையாகச் சுடுகின்றன. சாணத்தில் வளரும் பிலோபோலஸ் தன் வித்துப்பையை இரண்டரை மீட்டர் தூரத்துக்கு, நேராகப் புல்லின் மீது, ஒளியை நோக்கி வீசுகிறது. அஸ்கோமைசீட் பைகள் வித்துகளை வினாடிக்குப் பல பத்து மீட்டர் வேகத்தில் வீசுகின்றன. ஆனால் சிறு வித்துக்கு முக்கியம் வேகம் அல்ல, காற்று அதை எவ்வளவு விரைவாக நிறுத்துகிறது என்பதுதான்.
01 · வரையறை
சுடுதல் · தடை · விழுதல்சுடும் வேகம் v₀ என்பது பிரிந்த முதல் கணத்தில் வித்தின் வேகம். அது அதிவேகப் படப்பதிவின் பிரேம்களிலிருந்து அளக்கப்படுகிறது: இரண்டு பிரேம்களுக்கு இடையில் வித்து எத்தனை மைக்ரோமீட்டர் நகர்ந்தது. பிறகு காற்று அதைத் தடுக்கிறது, வேகம் விரைவாகக் குறைகிறது.
சிறு துகளுக்குக் காற்று பிசுபிசுப்பானது, பட்டாணிக்குத் தேன் போல. எதிர்ப்பு விசை வேகத்துக்கு விகிதாசாரம், வேகம் நேரமாறிலி τ உடன் அடுக்குக்குறியாகக் குறைகிறது. துகள் சிறிதானால் τ குறைகிறது: 5 µm அளவுள்ள வித்துக்கு அது சுமார் 0.08 ms. இந்த நேரத்தில் வித்து x = v₀·τ தூரம், சுமார் 0.1 mm, கடந்து நின்றுவிடுகிறது.
நின்ற பிறகு வித்து விழுகிறது. v = g·τ வேகத்தில் ஈர்ப்பு எதிர்ப்பைச் சமன் செய்கிறது, அது வினாடிக்கு ஒரு மில்லிமீட்டருக்கும் குறைவு. இந்த வேகத்தில் வித்து செவுள்களுக்கு இடையே இறங்கித் தொப்பியின் கீழிருந்து வெளியேறுகிறது. பிலோபோலஸின் பெரிய வித்துப்பை மிகவும் மெதுவாக நிற்கிறது, அதனால் மீட்டர் கணக்கில் பறக்கிறது. அதற்கு எதிர்ப்பு வேகத்தை விட வேகமாக வளர்கிறது, கணக்கீட்டில் ரெனால்ட்ஸ் எண்ணின் திருத்தம் சேர்க்கப்படுகிறது.
வித்து ஏன் அடுத்த செவுளில் ஒட்டுவதில்லை
மேலே சுடும் இடத்தின் குறுக்குவெட்டு. தொப்பியின் செவுள்கள், கதிரில் உள்ள கனி உடலில் அஸ்கோமைசீட் பை, அல்லது சாணத்தில் பிலோபோலஸ். «சுடு» அழுத்துங்கள்: எறிபொருள் v₀ வேகத்தில் புறப்படுகிறது, அதன் பாதை காற்றின் எதிர்ப்புடன் கணக்கிடப்படுகிறது. காட்சி மெதுவாக்கப்பட்டுள்ளது: முதல் மைக்ரோ வினாடிகள் நீட்டப்பட்டுள்ளன, இல்லையெனில் அவை தெரியாது. ஸ்லைடர்கள் வேகம், எறிபொருளின் அளவு, செவுள்களுக்கு இடையிலான இடைவெளி அல்லது சுடும் கோணத்தை மாற்றுகின்றன. «காற்று இல்லாமல்» வெற்றிடத்தில் எறிபொருள் எங்கே போயிருக்கும் என்பதை வரைகிறது. பச்சையில் செவுள்களும் இலக்கும், ஊதாவில் வித்தும் அதன் பாதையும், சிவப்பில் தவறிய குறியும் காற்றில்லாப் பாதையும் காட்டப்படுகின்றன. கீழே மூன்று காட்சிகள். «பாதை» — உண்மையான அளவில் பாதை. «வேகம்» — நேரத்துடன் அது எப்படிக் குறைகிறது, மடக்கை அளவுகோலில். «அளவும் தூரமும்» — ஒரே வேகத்தில் வெவ்வேறு அளவுத் துகள்கள் எவ்வளவு தூரம் பறக்கின்றன.
வித்து செங்குத்தாக விழுகிறது, காளான் அதைக் கணக்கில் கொள்கிறது
நின்ற பிறகு வித்து நேராகக் கீழே விழுகிறது. செவுள் சாய்ந்திருந்தால் வித்து அதில் மோதி ஒட்டிக்கொள்ளும். அதனால் காளான் செவுள்களைச் செங்குத்தாக வைத்திருக்கிறது: தண்டைச் சாய்த்தால் சில மணி நேரத்தில் அது வளைந்து தொப்பியை மீண்டும் நேராக்குகிறது. கூர்மையான கூம்புத் தொப்பி கொண்ட சிறு காளான்களில் செவுள்கள் குறுகலாகவும் உயரமாகவும் இருக்கின்றன, அவற்றுக்கு இடையிலான இடைவெளிகள் மில்லிமீட்டரின் பின்னங்கள். இடைவெளி வித்தின் பாதையை விடப் பெரிதாக இருக்க வேண்டும், ஆனால் மிகவும் அல்ல: அப்போது செவுள்களில் அதிக வித்துகள் அமைகின்றன.
02 · மாற்றம்
வேக அலகுகள் · அருகருகே சுடுதல் · அளவுக்கேற்ற தூரம்மீட்டர் வினாடிக்கு என்பதிலிருந்து வித்தின் நீளங்களுக்கு
வேகத்தை உள்ளிட்டு அலகைத் தேர்ந்தெடுங்கள். முதல் தத்தல் அதை மற்ற அலகுகளாக மாற்றும், அவற்றில் வினாடிக்கு வித்தின் நீளங்களும் உண்டு: இப்படித்தான் வெவ்வேறு அளவு எறிபொருள்களின் வேகம் ஒப்பிடப்படுகிறது. இரண்டாவது தத்தல் பல்வேறு பூஞ்சைகளின் சுடுதல்களை அருகருகே வைக்கிறது. மூன்றாவது இந்த வேகத்தில் வெவ்வேறு அளவுத் துகள்கள் எவ்வளவு தூரம் பறக்கும் என்று கணக்கிடுகிறது.
நினைவில் வைக்க விதி: 1 m/s என்பது ஒரு மைக்ரோ வினாடிக்கு 1 µm மற்றும் 3.6 km/h. 5 µm வித்து இந்த வேகத்தில் ஒரு மில்லி வினாடியில் தன் இருநூறு நீளங்கள் பறக்கிறது.
தூரம் அதே நிறையுள்ள பந்துக்கு, அசைவற்ற காற்றில் 20 °C-இல் கணக்கிடப்பட்டுள்ளது. உண்மையான வித்து நீளமானது, சுழல்கிறது, தொப்பியின் கீழ் பலவீனமான காற்றோட்டங்களில் சிக்குகிறது. அதனால் எண்கள் அளவின் வரிசை மட்டுமே. படப்பதிவுப் பரிசோதனைகள் ஒத்த தூரங்களைத் தருகின்றன: தொப்பிக் காளான்களில் 0.05—0.2 mm.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · அளவைக் கருவிகள்
கேமரா · இலக்கு · வித்துப் பொறி · படிவு நெடுவரிசைசுடுதல் மைக்ரோ வினாடிகள் நீடிக்கும், தடம் ஆண்டுகள்
அதிவேக கேமரா
கேமரா நுண்ணோக்கியில் பொருத்தப்படுகிறது, செவுளின் ஒரு துண்டு பக்கவாட்டிலிருந்து படம் பிடிக்கப்படுகிறது. சுடுதலையே பார்க்க வினாடிக்கு நூறாயிரக்கணக்கான பிரேம்கள் தேவை. வேகம் அடுத்தடுத்த பிரேம்களுக்கு இடையில் வித்தின் இடப்பெயர்ச்சியிலிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது. வினாடிக்கு 250 000 பிரேம்களில் பிரேம்களுக்கு இடையே 4 µs கடக்கிறது, வித்து சில மைக்ரோமீட்டர் நகர்கிறது — ஏறத்தாழ தன் நீளம் அளவு.
பிலோபோலஸுக்கான இலக்குகள்
பிலோபோலஸின் வித்துப்பை பசையானது, எதில் படுகிறதோ அதில் ஒட்டிக்கொள்கிறது. அதனால் தூரம் எளிதாக அளக்கப்படுகிறது: வளர்ப்பைச் சுற்றி வெவ்வேறு தூரங்களில் கண்ணாடிகள் வைக்கப்பட்டு, காலையில் ஒவ்வொன்றிலும் எத்தனை வித்துப்பைகள் ஒட்டியுள்ளன என்று எண்ணப்படுகிறது. இப்படித்தான் புல்லர் இரண்டு மீட்டருக்கு மேற்பட்ட தூரத்தைப் பெற்றார். வளர்ப்பை ஒரே சிறு ஜன்னல் கொண்ட இருட்டுப் பெட்டியில் வைத்தால் கிட்டத்தட்ட எல்லா விழுதலும் ஜன்னலைச் சுற்றித் திரளும்.
வித்துப் பொறி
தொப்பியின் கீழிருந்து வெளிவந்த வித்துகளைக் காற்று தூக்கிச் செல்கிறது. காற்றில் அவை எத்தனை உள்ளன என்று அறிய வித்துப் பொறி வைக்கப்படுகிறது. பம்ப் ஒரு குறுகிய இடைவெளி வழியாக நிமிடத்துக்கு சுமார் 10 லிட்டர் காற்றை இழுக்கிறது, வித்துகள் மெதுவாகச் சுழலும் உருளையின் நாடாவில் ஒட்டிக்கொள்கின்றன. நுண்ணோக்கியில் எந்த மணி நேரங்களில் வித்துகள் அதிகம் இருந்தன என்று தெரிகிறது. இப்படித்தான் ஒவ்வாமை உள்ளவர்களுக்கான அறிக்கைகளும் தானிய நோய்களுக்கான எச்சரிக்கைகளும் தயாராகின்றன.
படிவு நெடுவரிசை
வித்தைப் பறக்கும்போது படம் பிடிக்க வேண்டியதில்லை, அது எப்படி விழுகிறது என்பதைக் குறித்தால் போதும். மூடிய கண்ணாடி நெடுவரிசையில் காற்றோட்டம் இல்லை, வித்து மாறாத வேகத்தில் படிகிறது. இந்த வேகத்திலிருந்து τ கிடைக்கிறது: τ = v/g. τ-வையும் சுடும் வேகத்தையும் அறிந்தால் நிற்கும் வரையான தூரம் கிடைக்கிறது. இரு மடங்கு பெரிய வித்து நான்கு மடங்கு வேகமாகப் படிகிறது — τ அளவின் வர்க்கத்துடன் வளர்கிறது.
05 · எழுத்து விதிகள்
வேகம் · முடுக்கம் · தூரம்வேகம் — m/s-இல், முடுக்கம் — m/s²-இல் அல்லது g-இல்
வேகம் மீட்டர் வினாடிக்கு என்று எழுதப்படுகிறது. முடுக்கம் — மீட்டர் வினாடி வர்க்கத்துக்கு அல்லது g-இன் பின்னங்களில், அப்போது g எண்ணுக்குப் பின் வைக்கப்படுகிறது. தூரம் எறிபொருளின் அளவுடன் குறிப்பிடப்படுகிறது: அது இல்லாமல் எண்ணை வேறொரு பரிசோதனையுடன் ஒப்பிட முடியாது.
m/s² என்பது முடுக்கத்தின் அலகு, வேகத்தின் அல்ல. g ஏற்கெனவே முடுக்கம், «g வினாடிக்கு» என்பதற்கு அர்த்தம் இல்லை. எறிபொருளின் அளவு இல்லாத தூரம் எதுவும் சொல்வதில்லை: இரு மடங்கு பெரிய வித்து நான்கு மடங்கு தூரம் பறக்கிறது. எட்டும் தூரம் நீளம், வேகம் அல்ல. படிவு வேகம் ஒரு வேகம், அதற்கு «வினாடிக்கு» உண்டு. நேரமாறிலிக்கும் அலகு உண்டு — வினாடி அல்லது மில்லி வினாடி.
06 · அண்டை அலகுகள்
பூஞ்சையியல்வித்தின் பாதை அதன் அளவால் தீர்மானமாகிறது: அது விட்டத்தின் வர்க்கத்துடன் வளர்கிறது. அதனால் வித்தின் அளவு பற்றிய தாள் இந்தத் தாளின் நேரடி அண்டை. விழுந்த வித்திலிருந்து புதிய காலனி வளருமா, எவ்வளவு விரைவாக — அதைப் பற்றி பூஞ்சை வலையின் வளர்ச்சி தாள் சொல்கிறது.
நிற்கும் வரையான தூரம் ∝ d².
mm/dவிழுந்த வித்திலிருந்து என்ன வளரும்.
1 m/s = 3.6 km/h.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
காப்பகம் · புல்லரின் உருப்பெருக்கியிலிருந்து அதிவேக கேமரா வரைமைக்ரோ வினாடிகள் நீடிப்பதை எப்படிக் கண்டார்கள்
{title}
{text}
சுடும் வேகம் இரண்டு-மூன்று பிரேம்களிலிருந்து அளக்கப்படுகிறது
வித்து சில மைக்ரோ வினாடிகளில் வேகம் பெற்று, கிட்டத்தட்ட உடனே தடையாகத் தொடங்குகிறது. 250 000 பிரேம்/s-இலும் பிரேமில் அதன் சில நிலைகள் மட்டுமே பதிவாகின்றன. வேகம் பிரிந்த பிறகான முதல் பிரேம்களுக்கு இடையிலான இடப்பெயர்ச்சியிலிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது, நிலையில் ஒவ்வொரு மைக்ரோமீட்டர் பிழையும் வினாடிக்கு கால் மீட்டர் பிழை.
மேலும் வித்து பிரேம்களுக்கு இடையிலேயே தடைபடுகிறது. முதல் இரண்டு பிரேம்களிலிருந்து கிடைத்த வேகம் 4 µs-இன் சராசரி வேகம், தொடக்க வேகம் அல்ல. அதனால் தொடக்க வேகம் பெரும்பாலும் வேறு வழியில் காணப்படுகிறது: பறப்பின் எல்லா பிரேம்களுக்கும் தடை வளைவு பொருத்தப்பட்டு, பின்னோக்கி, பிரிந்த கணம் வரை நீட்டப்படுகிறது.
பிலோபோலஸில் எளிது: எறிபொருள் பெரியது, நீண்ட நேரம் பறக்கிறது. ஆனால் இங்கும் இலக்குகளில் பெற்ற தூரம் வேகம் அல்ல: அது காற்றின் எதிர்ப்பு வழியாக மாற்றிக் கணக்கிடப்படுகிறது, அது வித்துப்பையின் அளவு, வடிவத்தைச் சார்ந்தது. அதனால் பரிசோதனை விவரிப்பில் எண் எப்படிப் பெறப்பட்டது என்று எப்போதும் குறிப்பிடப்படுகிறது.
SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள்
அளவைகளின் பட்டியல்
பூஞ்சையியல் · 12 அலகுத் தாள்கள்
ஒரு துளி அமிலம் சாற்றின் நிறத்தை மாற்றுகிறது, உப்பு சுடருக்கு நிறம் தருகிறது, ஒரு தட்டலில் நீர் உறைகிறது. அவற்றின் கீழே Simetrium-இன் எல்லாப் பக்கங்களும், துறைவாரியாகவும் அகர வரிசையிலும்.
பட்டியலைத் திற →