සැමට විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

නියාම කිහිපයක් මගින් විශ්වයේ ඇති සියලූම ආකාරයේ චලිතයන් විස්තර කළ හැකියි

සර් අයිසැක් නිව්ටන්

නවීන විද්‍යාවේ ආරම්භය සිදුවුණේ 1642 ඉපිද 1727 දී මියගිය එංගලන්තයේ විසූ අයිසැක් නිව්ටන්ගේ විද්‍යාත්මක ක‍්‍රියාකාරීකම් සමගයැ‘යි අපට නිසැකව කිව හැකියි. නිව්ටන් විස්තර කළ පරිදි විශ්වය ඔරලෝසුවකට සමානයි. ඔරලෝසුවේ මුණත ඔස්සේ පැය විනාඩි තත්පර කටු යෙදෙන ගමන ඔරලෝසුව අභ්‍යන්තරයේ ඇති ගියර යාන්ත‍්‍රණය නිසා සිදුවෙන්නක්. ඒ හා සමානව චලිතයද ඇතුළුව අප අවට ලෝකයේ දක්නට ලැබෙන සියළුම ආකාරයේ ස්වාභාවික සංසිද්ධින් වලට හේතු කාරක වන්නේ බැලූබැල්මටම අපට නොදැනෙන ස්වාබාවික නියාම ධර්මවල ආනුභාවයයි. මේ බව පෙන්වා දෙමින් නිව්ටන් වරක් මෙසේ පැවසුවා.
‘‘හුදෙක් එක නියාම කිහිපයක් මගින් පමණක් විශ්වයේ ඇති සියලූම ආකාරයේ චලිතයන් විස්තර කළ හැකියි.’’

නිව්ටන් කල්පනා කළ අන්දමට චලිතයක් සිදුවෙන්නේ යම්කිසි බලයක හෝ බල කිහිපයක බලපෑම නිසා උද්ගතවන ප‍්‍රතික‍්‍රියාවක් ලෙසයි. මේ අනුව බලය හා චලිතය අතර ඇති මේ සම්බන්ධතාවය පැහැදිලිකරන වැදගත් නියාමයන් තුනක් නිවිටන් හඳුන්වා දුන්නා. ඒ නියාම තුන චලනය වන හැමදෙයක් සම්බන්ධයෙන්ම ආදේශ කල හැකියි. පුපුරායන තාරාකාවකින් නිකුත්වෙන වායු, කෙළිබිමක් හරහා ගමන්කරන පාපන්දුවක් සහ ඔබේ නහර තුළ ගමන් කරන රුධිරශෛල, මේ සියල්ල නිව්ටන් විසින් හඳුන්වාදෙන ලද චලිතය පිළිබඳ එකී සරල පොදු නියාම ධර්ම වලට අනුකූලවයි හැසිරෙන්නේ.

චලිතයේ ප‍්‍රභේද: ඒකාකාර චලිතය(Uniform Motion) සහ ත්වරණය(Acceleration)

චලනය හෙවත් චලිතය ගැන බරපතල හැදෑරීමක් කරන්නට යන්නේනම් පළමුවෙන්ම ඔබ කළ යුත්තේ ස්වාභාව ධර්මයතුළ කිනම් ආකාරයක ‘චලිත’ වර්ග පවතින්නේදැයි විමසීමයි. විද්‍යාඥයන් තේරුම් කරන අන්දමට ස්වාභාව ධර්මය තුළ ඇතිවෙන සියළුම ආකාරයේ චලිත දෙවර්ගයකට වෙන් කළ හැකියි. ඒ දෙවර්ගයෙන් එකක් ‘ඒකාකාර චලිතය’(Uniform Motion)වශයෙන්ද අනෙක ‘ත්වරණය’ (Acceleration) යනුවෙන්ද හැඳින්වෙනවා. විශ්වයේ ඇති හැම වස්තුවක්ම චලනය වෙන්නේ ඔය දෙයාකාරයෙන් එක් ආකාරයකට අනුවයි.

නිශ්චලව එකතැනක පවතින වස්තුවක් මෙන්ම නිරන්තරව එකම වේගයකින් නොකඩවා ඍජුරේඛාවක් ඔස්සේ ගමන් කරන වස්තුවක්ද ඒකාකාර චලිතයේ පවතින වස්තු වශයෙන් හැඳින්විය හැකියි. ඒ අනුව ඔබේ මේසය මත තබා ඇති පොතක්ද, සෘජු මාර්ගයක් ඔස්සේ පැයට කිලෝමීටර 100ක ස්ථායී වේගයකින් ගමන් ගන්නා මොටර් රථයක් හා තත්පරයකට සැතැපුම් දහසක නියත වේගයකින් ඉහල යන අජඨාකාශ යානයක්ද හැසිරෙන්නේ ඒකාකාර චලිතයකිනුයි. කිසියම් වස්තුවක් නිශ්චලව තිබුණද අප එය සලකන්නේ ඒකාකාර චලිතයක් ලෙසයි. වෙනත් අන්දමකින් කිව්වොත් නිශ්චල වස්තුවක් නිශ්චලව පවතින්නේ එහි වේගය තත්පරයකට සෙන්ටිමීටර බිංදුව වශයෙන් ඒකාකාරීව පවතින නිසයි.

එයට වෙනස්ව ඇක්සලරේශන් හෙවත් ‘ත්වරණය’ යන්නෙන් අදහස් වෙන්නේ චලිතයේ කිසියම් වෙනසක් සිදුවීමයි. මේ වෙනස චලිතයට භාජනය වන වස්තුවේ වේගය වැඩිවීමක්, වේගය අඩු වීමක් මෙන්ම වස්තුව චලනය වන දිශානතියේ වෙනස් වීමක්ද විය හැකියි. මේ අන්දමින් ත්වරණය තේරුම් කිරීම ඔබට තරමක් අමුතු දෙයක් විය හැකියි. මන්ද ත්වරණය හෙවත් ඇක්සලරේශන් යනුවෙන් අප මෙතෙක් වටහා ගෙන තිබුනේ මෝටර් රථයක වේගය වැඩිකිරීමයි. අප දැනසිටි අන්දමට මෝටර්රියක ඇක්ස්ලරේටරය පාගන්නේ වේගය වැඩි කිරීමට මිස වේගය අඩුකිරීමට හෝ රිය ගමන් කරන දිසාව වෙනස් කිරීමට නොවෙයි. එහෙත් ත්වරණය යන යෙදුම විද්‍යාඥයන් යොදන්නේ ඊට වඩා පොදු අර්ථයකිනුයි. ඇත්තටම ත්වරණය යන්න ඔබට දැනෙන දෙයක්. රියක් පදවන අතර ඇක්සලේටරය පාගා එහි වේගය වැඩිකරන විටදි, රතූ එළිය වැටෙන විට රියේ වේගය හිටිවනම අඩුකරන විටදි සහ වංගුවක් ගැනීමේදි ඔබ රියැදුරු අසුනේ එහාට මෙහාට ඇලවෙන විට ඔබේ ගතට ත්වරණය වන බව දැනෙනවා. ඒ නිසා ත්වරණය යන්න තේරුම් ගැනීමට එතරම් අමාරු දෙයක් නොවෙයි.

මේ ත්වරණය යන්න තවත් ආකාරයකින් තේරුම් ගැනීමට නම් අහස උසට ඇති ගොඩනැගිල්ලක මුදුන් මාලයේ සිට බිමට දමන යකඩ බෝලයක් ගැන මෙහොතක් හිතන්න. වායු ගෝලයේ බලපෑම නිසා ඇතිවිය හැකි ඝර්ෂණය ගැන නොසැලකූවිට පොළොව මතට වැටෙන ඕනෑම වස්තුවක ත්වරණය තත්පරයට තත්පරයට මීටර 9.8ක් බව විද්‍යාඥයෝ දන්නවා. පෘථිවියේ ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා සිදුවන මේ ත්වරණයට කියන්නේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය යනුවෙනුයි. භෞතික විද්‍යාවේ දී ඒ සඳහා යොදන සංඥා අක්ෂරය g. මෙහිදී අපි ’තත්පරයට තත්පරයට’ යන යෙදුම යොදන්නේ ඇයි? එයට හේතූව ත්වරණය වීමේදී සෑම තත්පරයකදීම ප‍්‍රවේගය නිරන්තරයෙන්ම වෙනස් වෙන නිසයි. වෙනත් අන්දමකින් කිවහොත් වේගය පළමු වැනි තත්පරයෙන් පසු ඇනහිටින්නේ නැහැ. ත්වරණය සිද්ධ වන්නේ එක සමාන ප‍්‍රමාණයකින් නම් හැම තත්පරයකදීම වස්තුවේ ප‍්‍රවේගය වෙනස් වෙන්නේ ද ඒ හා සමාන ප‍්‍රමාණයකිනුයි.

ඒ අනුව අර ගොඩනැගිල්ලේ සිට බිමට හෙලූ යකඩ බෝලය ගැන සිතුවොත් පළමුවෙනි තත්පරය අවසන් වන විට යකඩ බෝලය තත්පරයට මිටර 9.8 ක වේගයකිනුත් දෙවැනි තත්පරය අවසානයේදී අමතර මීටර 9.8 ක වේගයකිනුත් වශයෙන් වේගය වැඩිවෙම්න් නොහොත් ත්වරණය වෙමින් පතිත වෙනවා. ඒ කියන්නේ දෙවැනි තත්පරය අවසන් වනවිට යකඩ බෝලයේ වේගය තත්පරයට මීටර් 19.6ක් වෙනවා. තුන්වැනි තත්පරය අවසානෙයේදී යකඩ බෝලය වැටෙන්නේ තත්පරයට මීටර 29.4ක වේගයෙන්. යකඩ බෝලය බිමට වැටීමට තත්පර අටක් ගතවූ යේ යැ‘යි අපි සිතමු. ඒ අනුව බිමට වැටෙන විට යකඩ බෝලයේ වේගය තත්පරයට මීටර 78ක් නොහොත් ආසන්න වශයෙන් පැයට කිලෝමීටර 281 ක් වෙනවා.

ඉතිං මීටර 100ක් විතර උසක සිට බිමට පනින කෙනෙක්  පොළොවෙ ඉන්න ඹබට අල්ලලා නතරකරන්න පුළුවන් වෙයිද? එවිට ඔබට මොකක් වෙයිද?

හොඳයි හෙට අපි චලිතය පිළිබඳ නිව්ටන්ගේ තුන්තරා නියාම මොනවද කියල බලමු!

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 )

w

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

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: