සැමට විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

බලයයි, චලිතයයි

අප ජීවත්වන මේ මහ පොළොව ගත්තත්, මහපොළොව ද ඇතුළත් සෞර ග‍්‍රහ මණ්ඩලය ගත්තත් ක‍්‍රියාකාරිත්වය, චලනය නොඅඩුව  පවතින බව රහසක් නොවේ. අප පය ගසා සිටින මහ පොළොව සිය  කක්ෂය වටා භ‍්‍රමණය වෙනවා (කැරකෙනවා) පමණක් නොව සූර්යයා වටා පරිභ‍්‍රමණය (වටා ගමන් කරනවා) වෙන බව ලොකු කුඩා අප කවුරුත් දන්නා කරුණකි. එපමණක් නොව පෘථිවිය මත මිනිස්සු සහ සත්තු නිරතුරුව ගමනේ යෙදෙති. චලනය අපට බෙහෙවින් හුරුපුරුදුය. ඉතින් මේ ක‍්‍රියාකාරිත්වයට සම්බන්ධ යම් යම් නීතිරීති මොනවත් තිබේද? ඇත්තෙන්ම ඔව්. අපේ ලෝකයේ මුළු විශ්වයම පාලනය වන්නේ ස්වාභාවික නීති රීතිවලිනි. මේ නීති රීති තේරුම් ගැනීමට, අධ්‍යයන කිරීමට වෙහෙසෙන විද්‍යාඥයන් තමයි භෞතික විද්‍යාඥයන් ලෙස හඳුන්වන්නේ. ඉතිහාසය පුරා, එවැනි භෞතික විද්‍යාඥයන්ගේ අවධානය යොමු වූ ප‍්‍රශ්න කිහිපයක් අපි දැන් සලකා බලමු.

බෝලයක් (හෝ යම් වස්තුවක්) අ‍තහැරිය විට බිමට පතිතවන්නේ ඇයි? එය උඩට පාවී නොයන්නේ ඇයි?  අපි බඹරයක් කැරකුවොත් එය සදහටම කැරකෙමින් පවතින්නේ නැත්තේ ඇයි? එහි කැරකීම අවසානයේ නතර වන්නේ ඇයි? ළමුන්ට පමණක් නොව අප කාටත් මෙවැනි ගැටලු සිහියට නැගෙන බව නම් කිව හැකියි.

මෙම ප‍්‍රශ්න වලට භෞතික විද්‍යාඥයන් පිළිතුරු දෙන්නේ චලනයෙහි නීතිරීති උපයෝගී කරගනිමිනි. එම නීතිරිති ගැන දැනගැනීමට පෙර අපි චලනය යනු කුමක්දැයි දැනගමු. චලිතය (සෙලවීම) යනු ඕනෑම දිශාවක් වෙත කෙරෙන සංචලනයකි. චලිතය උඩට, පහතට, ඉදිරියට, පස්සට, පැත්තට ආදී වශයෙන් සිදුවිය හැකිය. අපට වටේට (රවුමට) කැරකිය හැකිය. නොඑසේ නම් අපට දැඟලීමට, වැනීමට, ඇඹරීමට, හැරිමට, පෙරළීමට, පැනීමට, නැමීමට, පැද්දීමට, සෙලවීමට හෝ භ‍්‍රමණයවීමට පුළුවන. මේ සියල්ල චලිතයන්ය.

  • ගිටාරයක තතක් ඇඟිල්ලෙන් අදින විට තත, ක්ෂණිකව එහා මෙහා යමින් කම්පනය වේ. එය එක්තරා චලිතයකි.
  • ගිරි දඹයකින් ජලය ගලා යන විට දිය ඇල්ලක් නිර්මාණය වේ. මෙය ද චලිතයකි.
  • පා පන්දුවක් උඩින් විසිකරන විට එය උඩ අතට කැරකී ගොස් ආපසු කැරකී පහත වැටේ. එයද චලිතයකි.

පොළොවෙහි සිට  සැතපුම් 200ක් පමණ ඉහළින් අන්තර්ජාතික අභ්‍යාවකාශ මධ්‍යස්ථානය පෘථිවිය වටා කැරකෙයි. එය ඉතා වේගයකින් ගමන් කරමින් සෑම විනාඩි අනූවකට වටක් පෘථිවිය වටා යයි. මෙයද චලිතයකි.

ඒ කෙසේ වෙතත්, යම් දෙයක් හෝ වස්තුවක් ඉබේටම චලිතය නොවේ. වස්තුවක් චලනය වීමට නම්, එක්කෝ එය තල්ලු කළ යුතුය. නැතිනම් ඇදිය යුතුය. ඒ අනුව බලය (Power) යනු තල්ලුවක් හෝ ඇදීමකි. කිසිවෙකු පාපන්දුවකට පයින් ගැසූවිට, එය පිට්ටනිය දිගේ ඉස්සරහට ඇදී යයි. පා පහර දුන් අය පන්දුව චලනය කිරීමට යෙදවූයේ බලයයි. කොපුවක බහා තිබූ කඩුවක් එළියට ඇදීමේ දී ඔබ යොදන්නේ බලයයි. තවත් උදාහරණයක් ගතහොත් දොරක් ඇරීම සඳහා දොර තල්ලු කිරීමේදී මෙන්ම එම දොර යළි වැසීම සඳහා අදිද්දී ඔබ යොදන්නේ බලයයි.

තවත් කාරණයක් මෙතැනදී අපට පැහැදිලි කරගත හැකිය.  පා පන්දුවට පහර දෙන්නා වැඩි වේගයකින් පන්දුවට පහර දුනහොත් පන්දුව වැඩි වේගයකින් ඉදිරියට ඇදෙයි. ඒ කියන්නේ වැඩි බලයක් යෙදූවිට වැඩිවේගයකින් චලනය වන බවයි. අයෙකු ජල තටාකයට පනින විට ජලයෙන් විශාල ප්‍රමාණයක් ඉහළට එසවෙන බව ඔබත් දැක ඇත. එලෙස ජලයෙහි චලනයක් ඇතිවන්නේ ඒ අයගේ සිරුර ජලයට වදින බලය නිසයි.

කිසියම් වස්තුවක් එක්තරා කාල ප්‍රමාණයක් තුළ චලනය වන දුර මනින්නේ වේගය මගිනි. එහෙත් වස්තුව සෑම විටම එකම වේගයෙන් චලනය නොවෙයි. චලනය වන වස්තුවක වේගය අඩුකිරීමට හෝ වැඩිකිරීමට බලයට හැකියාව ඇත. සාමාන්‍ය වේගය කියන්නේ දුර, ගතවන වේලාවෙන් බෙදූ විටයි.

බළල් පවුලේ සාමාජිකයෙකු වන චීටා මේ මිහිපිට වේගවත්ම සත්ත්වයා බවට පත්වන්නේ උගේ පාදවල බලය නිසයි. තරුණ චීටා ස ෙතකුට තත්ත්පර 60ක් තුළ සැතපුම් 1ක් දිවිය හැකිය. එහෙත් චීටා මුළු කාලය තුළම එපමණ වේගයෙන් දුවන්නේ නැත. ආරම්භක ස්ථානයේ සිට චීටාට වේගය වැඩි කොට (ත්වරණය කොට) උගේ උපරිම වේගයට ළඟා වීමට තත්පර 4ක් ගතවේ.

චලනය වෙමින් පවතින වස්තුවක් කිසියම් වේලාවකට පසු නතර වන්නේ මන්දැයි කිව හැකිද? ඊට පිළිතුරු ඝර්ෂණයයි. ඝර්ෂණය යනු තවත් ආකාරයක බලයකි. ඝර්ෂණය කියන්නේ කිසියම් දේවල් දෙකක් එකින් එකට ඇතිල්ලීම හෝ එකින් එකට රූටීමයි. හිම මත  ලිස්සා යාම, මෝටර්රියක් මාර්ගයක ගමන් කිරීම, පලසක් හරහා බෝලයක් පෙරළී යාම ගැන හිතා බලන්න. ඝර්ෂණය යනු චලනය වන වස්තුවක වේගය අඩාල කරන බලයයි. පරණ පලසක් මත ඔබ බෝලයක් රෝල් කර යැව්වොත් එහි ගැට ගොඩැලි සමග ඝර්ෂණයෙන් බෝලයේ ගමන් වේගය අඩාල වෙයි. බෝලය හා පරණ පලස එකට ඇතිල්ලීම හෙවත් ඝර්ෂණය නිසා බෝලයේ වේගය අඩාල වී අවසානෙය් දී චලනය  නවතී. එහෙත් ඉතාමත් සුමට පෘෂ්ඨයක් මත බෝලය රෝල් කර යැව්වොත් බාධකයක් නොමැති කුමක් වේදැයි සිතා ගත හැකිද? බොල්ය දිගටම රෝල් වී සදා ගමන් කරාවිද? නැත. මන්ද, ඝර්ෂණයකින් තොර පෘෂ්ඨයක් යනුවෙන් දෙයක් නැති හෙයිනි. සෑම වස්තුවක්ම හෝ ද්‍රව්‍යයක්ම එකිනෙකාට ස්පර්ෂවීමේදී (ගෑවීමේදී) ඝර්ෂණයක් ඇතිවේ. යම් වස්තුවක් වාතය හරහා ගමන් කරද්දී පවා ඝර්ෂණයක් ඇති වේ. මෙයින් අපට එක්තරා නිගමනයකට එන්න පුළුවනි. ඝර්ෂණය අඩුවන විට  යම් වස්තුවක් චලනය වන වේගය අඩාලවිම අඩු වේ. එසේත් නැතිනම්, ඝර්ෂණය අඩුවෙන් පවතින තරමට යම්  වස්තුවකට වැඩි කාලයක් චලනයේ යෙදෙමින් සිටිය හැකිය.

ඇතැම් බලයන් දෑසට නොපෙනෙන (අදිසි) අතර ස්පර්ෂ කිරීමක් නොමැතිව වස්තු චලනය කිරීමට සැලැස්විය හැකිය. ළමා අවධියේදී අප බොහෝ දෙනෙකු කාන්දම් සමග සෙල්ලම් කර ඇතිවා විය හැකිය. එසේ නම් කාන්දමකට (චුම්බයකට) යම් ද්‍රව්‍ය, අපි කියමුකෝ යකඩ ඇණ කියලා – ආකර්ෂණය කර ගැනීමේ (ඇද ගැනීමේ) බලයක් ඇති බව පෙනී ගොස් තිබෙන්නට ඇත. කාන්දමකට හෙවත් චුම්බකයකට චුම්බක ධ්‍රැවයක් ඇත. ඒ චුම්බක උතුර හා චුම්බක දකුණ යනුවෙනි. චුම්බක දෙකක් ගතහොත් එකක චුම්බක උතුර  අනිකෙහි චුම්බක දකුණට ආකර්ෂණය (ඈ‍ඳෙන බව) වන බව පෙනී යනු ඇත. එහෙත් දෙකෙහිම උතුරු හෝ දකුණු ධ්‍රැව දෙක එක් කිරීමට තැත් කළොත් ඒවා ඉවතට ඇදෙන බව (විකර්ෂණය වන බව) පෙනී යනවා නේද?

අපේ පෘථිවිය අති විශාල එහෙත් දුර්වල චුම්බකයකි. එහි චුම්බක ක්ෂේත්‍රය, චුම්බක කටුවක් උතුරු ධ්‍රැවය දෙසට යොමු කිරීමට තරම් යාම්තම් බලයකින් යුක්තය.

කාන්දම්වල ස්වභාවය ගුප්ත බවක් පෙනී ගියත් එකිනෙක ස්පර්ශ නොවී තවෙකක් චලනය වීමට සලස්වන තවත් අදිසි බලයක් ඇත. එය අපේ ජීවිතයේ සෑම මොහොතකම ක්‍රියාත්මක නිසා පගේ අවධානය යොමු නොවේ.  මෙම බලය, ගුරුත්වයයි. අප පොළොවට ‘අළවා’ තබන්නේ මේ අදිසි බලය වන ගුරුත්වයයි. පෘථිවියේ ගුරුත්වය වස්තූන් එහි මධ්‍යය කෙරෙහි ආකර්ෂණය (ඇද ගැනීම) කර ගනියි. අපේ අතෙහි තිබෙන පොතක් ගිලිහී වැටුණොත් එය ඉහළට ඇදී නොගොස්  පොළොවට (පෘථිවියේ මතුපිටට) වැටෙන්නේ මේ ගුරුත්වාකර්ෂණයෙනුයි. ‘උඩ පැන්නොත් බිම වැටෙන්නේ’ද එම හේතුව නිසාය.

පෘථිවිය වේවා, සූර්යයා වේවා, පුද්ගලයකු වේවා එහෙමත් නැතිනම් හුදෙක් ගල් කැටයක් වේවා – සෑම වස්තුවකටම, ගුරුත්වයක් ඇත. යම් කිසිවකට ‘ස්කන්ධය’ වැඩිවන විට එහි ගුරුත්වයද වැඩිවෙයි. ‘ස්කන්ධය’ යනු යම් කිසි වස්තුවක ඇත්තටම  අඩංගු ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයයි. සමහර ද්‍රව්‍යවල  තව ද්‍රව්‍යයකට වඩා අඩුවෙන් හෝ වැඩියෙන් දේවල් අඩංගුව තිබේ. එක සමාන ප්‍රමාණයේ බෝල දෙකක් ගතහොත් එකක් සැදී ඇත්තේ යකඩවලින් නම් ‍අනෙක ෆෝම් රබර්වලින් නම් යකඩ බෝලයෙහි වැඩි ස්කන්ධයක් ඇතැයි අපි කියමු. එහෙත් වස්තුවක් ඇත්තටම  ග්‍රහයෙක් තරම් විහාල නැතිනම්  අපට ගුරුත්වය දැනී යන්නේ නැත.

පෘථිවියට මෙන්ම චන්ද්‍රයාට (හඳට) ද ගුරුත්වයක් ඇත. එම ගුරුත්වය එකිනෙක වස්තු අනෙක ආකර්ශනය කිරීමට තරම් සමත්ය. චන්ද්‍රයාගේ ගුරුත්ව බලය පෘථිවියේ සාගර මත වඩදිය, බාදිය ඇති කිරීමට බලපායි. ඉතින් පෘථිවිය හා චන්ද්‍රයාගේ ගුරුත්වය එකිනෙකා ඇද ගැනීමට මාන බලයි නම් ඒවා ඇදී ඇමිනි එකිනෙකා ගැටී මහා විනාශයක් සිදු නොවන්නේ ඇයි? කදිම ප්‍රශ්නයක්! චන්ද්‍රයා පෘථිවිය වටා (කක්ෂයක) ගමන් කරන්නේ පෘථිවියේ ගුරුත්වය නිසාවෙනි. එහෙත් චන්ද්‍රයා කක්ෂගතව ගමන් කරන වේගය නිසා එය පෘථිවිය වෙත ඇදී අවුත් කඩා වැටීම වළකී. ඇත්තටම චන්ද්‍රයා මෙයට වඩා අඩුවේගයකින් ගමන් ක‍ළොත් සිදුවන්නේ එය පෘථිවියේ ගුරුත්වා කර්ෂණයෙන් ඇදී අවුත් පොළොව මතට කඩා වැටීමයි. දැනට වඩා වේගයකින් චන්ද්‍රයා ගමන් කළහොත් එය පෘථිවියේ ගුරුත්වාකර්ෂණයෙන් මිදී අභ්‍යාවකාශයට ඇදී යනු ඇත.

මේ අනුව චලිතය කෙරෙහි බලපාන ප්‍රධාණ සාධක තුනක් අපට හඳුනා ගැනීමට හැකිය. එනම් ඝර්ෂණය, ස්කන්ධය හා වේගයයි.

KIDS DISCOVER හි   Force and Motion ලිපිය ඇසුරෙනි.

 

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Google photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: