8. தடையின்றி தானே விழும் பொருளின் இயக்கம்

தடையின்றி தானே விழும் பொருளின் இயக்கத்தைப் பற்றி அறிந்துக் கொள்ள ஒரு சில செயல்பாடுகளை கீழே காணலாம். 

 

1. ஒரு பெரிய கல் மற்றும் ஒரு சிறிய அழிப்பான் இரண்டையும் எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும். பின்பு ஒரு மேசையின் மீது நின்று கொண்டு அந்த இரண்டு பொருட்களையும் ஒரே உயரத்திலிருந்து ஒரே நேரத்தில் கீழே விட வேண்டும்.

 

 

கல் மற்றும் அழிப்பான் இரண்டும் பூமியின் மேல்பரப்பை சற்றேறக்குறைய ஒரே நேரத்தில் வந்தடைந்தடைகிறது.

 

2. ஒரு சிறிய அழிப்பான் மற்றும் ஒரு காகிதத் தாள் இரண்டையும் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். ஒரு மேசையின் மீது நின்று கொண்டு அந்த இரண்டு பொருட்களையும் ஒரே உயரத்திலிருந்து ஒரே நேரத்தில் கீழே விட வேண்டும்.

 

 

அழிப்பான் மற்றும் காகிதத் தாள் இரண்டும்  கீழே விழும் பொழுது அழிப்பான் முதலில் தரையை வந்தடைகிறது. பின்பு காகிதத்தாள் தரையை வந்தடைகிறது.

 

3. சமமான நிறையுடைய இரண்டு காகிதத் தாள்களை எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும். அதில் ஒன்றை மட்டும் கசக்கி பந்து போல் சுருட்டிக் கொள்ள வேண்டும். இப்பொழுது இரண்டையும் ஒரே உயரத்தில் இருந்து ஒரே நேரத்தில் கீழே விட வேண்டும்.

 

 

காகிதத்தாளும், பந்துபோல் சுருட்டப்பட்ட காகிதமும் ஒரே எடையைப் பெற்றிருந்த போதும், பந்து போல் சுருட்டப்பட்ட காகிதம் முதலில் தரையை வந்தடைகிறது, பின்பு காகிதத் தாள் இரண்டாவதாக  தரையை வந்தடைகிறது. 

 

 

காற்றில்லாத வெற்றிடத்தில் மேற்சொன்ன அனைத்துப் பொருட்களும் ஒரே நேரத்தில் தரையை வந்தடையும். ஆனால், காற்று ஊடகத்தில் காற்றின் உராய்வு விசையானது தடையின்றி தானே விழும் பொருளின் மீது ஒரு தடையை ஏற்படுத்தும்.

 

எனவே அழிப்பான் மற்றும் கல்லின் மீது செயல்படும் இந்த காற்றுத்தடை புவிஈர்ப்பு விசையுடன் ஒப்பிடும்போது புறக்கணிக்கத்தக்க அளவு உள்ளது. எனவே, காற்று ஊடகத்தில், அவையிரண்டும் ஏறத்தாழ ஒரே நேரத்தில் தரையை வந்தடைகின்றன.

முடுக்கம் ‘\(a\)’ க்குப் பதிலாக புவிஈர்ப்பு முடுக்கம் ‘\(g\)’ ஐப் பிரதியிடுவதால், தடையின்றி தானே கீழே விழும் பொருட்களுக்கான சமன்பாடுகளைப் பெற முடியும்.

 

\(a\) \(=\) \(g\) --------------- (\(A\))

 

தடையின்றி தானே விழும் பொருட்களுக்கு அதன் ஆரம்பத் திசைவேகம்

 

\(u\) \(=\) \(0\) --------------- (\(B\))

 

எனவே, கீழ்க்காணும் சமன்பாடுகளைப் பெற முடியும்.

 

முதல் இயக்கச் சமன்பாடு

 

$v = u + \mathit{at}$ ------------------- (\(1\))

 

 சமன்பாடு (\(A\)) மற்றும் (\(B\))யை சமன்பாடு (\(1\)) ல் பிரதியிடவும்,

 

$v=gt$ ____________(\(2\))

 

இரண்டாம் இயக்கச் சமன்பாடு

 

$S = \mathit{ut} + \frac{1}{2}a{t}^2$ ------------- (\(3\))

 

சமன்பாடு (\(A\)) மற்றும் (\(B\))யை சமன்பாடு (\(3\)) ல் பிரதியிடவும்,

 

 $S=\frac{1}{2}g{t}^2$ _____________ (\(4\))

 

மூன்றாம் இயக்கச சமன்பாடு,

 

$v^2=u^2+2\mathit{as}$ --------------- (\(5\))

 

 

$v^2=2\mathit{gh}$ ______________ (\(6\))