குதித்தல்
குதித்தல் (தாவுதல் அல்லது பாய்தல்) என்பது ஓர் உயிரினமோ, ஓர் இயங்குயிரல்லாத (உதாரணமாக, தானியங்கி / ரோபோ போன்ற) எந்திர அமைப்போ, தன்னை வளி வழியில் பந்து வீச்சுப் பாதையில் வேகமாகச் செலுத்தும் ஒரு வகை இடப்பெயர்ச்சி அல்லது அசைவியக்கம் ஆகும்.
ஓடுதல், ஓய்வுபெறாமல் வேகமாகச் செல்லுதல், மற்றும் பிற நடைமுறைகளில் உடல் சற்று நேரம் வளியில் உயரும். ஆனால், தாவுதலில் வளியில் இருக்கும் நேரம் அதிக அளவில் நீடிக்கிறது; மேலும், தொடக்க உந்தம் அதிக கோணத்தில் அமைகிறது. இவை இரண்டுமே தாவுதலை மற்ற நடைமுறைகளிலிருந்து வேறுபடுத்திக் காட்டுகின்றன.
சில விலங்குகள் — உதாரணமாக கங்காரு — தாவுதலையே தங்கள் முதன்மை இடப்பெயர்ச்சி வகையாக பயன்படுத்துகின்றன. சில விலங்குகள் — உதாரணமாக தவளைகள் — இதை இரை வேட்டையாடிகளிடமிருந்து தப்பிக்க மட்டுமே பயன்படுத்துகின்றன. தாவுதல் என்பது நீளம் தாண்டுதல், உயரம் தாண்டுதல், குதிரை தாவுதல் போன்ற பல்வேறு செயல்களிலும் விளையாட்டுகளிலும் முக்கிய அம்சமாக உள்ளது.
இயற்பியல் கொள்கைகள்
[தொகு]
எல்லாத் தாவுதல்களிலும், தாவுபவர் ஒரு தளத்தின் மீது விசையைச் செலுத்துகிறார்; இவ்விசையின் எதிர் விசை தாவுபவரை அத்தளத்திலிருந்து வளியில் தூக்கி தூரமாக வீசுகிறது. தரை, நீர் போன்ற — எதிர் விசையை உருவாக்கக் கூடிய — எந்த ஒரு திட அல்லது திரவப் பொருளும் இத்தளமாக அமையலாம். உதாரணமாக, டால்பின்கள் பயணப் பாதையில் தாவுகின்றன; இந்திய ஸ்கிட்டர் தவளைகள் (Indian skitter frogs) நீரிலிருந்து நிற்கும் தாவுதலை மேற்கொள்கின்றன.
தாவும் உயிரினங்கள் பெரிய அளவில் வளி இயக்கவியல் விசைகளுக்கு உட்படுவதில்லை. எனவே, அவற்றின் தாவுதல்கள் பந்து வீச்சுப் பாதையின் அடிப்படை இயற்பியல் விதிகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு பறவை வளியில் தாவிப் பறக்கத் தொடங்கினாலும், வளியில் இருந்தவுடனேயே அதன் இயக்கம் தாவுதலாகக் கருதப்படாது — ஏனெனில் அதன் தொடக்க நிலைகள் பின்னர் அதன் பறக்கும் பாதையைத் தீர்மானிப்பதில்லை.
தளத்தை விட்டுப் பிரியும் தருணத்திற்குப் பிறகு, தாவுபவர் ஒரு பரவளையப் பாதையில் செல்கிறார். தொடக்க உந்துக் கோணமும், தொடக்க உந்து வேகமும் தாவுதலின் தொலைவு, காலம், உயரத்தைத் தீர்மானிக்கின்றன.
- 45° கோணத்தில் தாவினால் அதிகபட்ச கிடைமட்டத் தொலைவு கிடைக்கும்.
- 35° முதல் 55° வரையிலான எந்தக் கோணத்திலும், அதிகபட்ச தொலைவில் 90% அடைய முடியும்.
- மனிதர்களுக்கு, கிடைமட்டத் தொலைவை அதிகரிக்க உகந்த தாவு கோணம் ~23–26° ஆகும்.
தசைகளும் ஆற்றலும்
[தொகு]தசைகள் (அல்லது இயங்குயிர் அல்லாத அமைப்புகளில் இயக்க இயக்கிகள் — actuators) தாவுதல் தூண்டும் கட்டத்தில் உடல் வேலை செய்கின்றன; தாவுபவரின் உடலுக்குப் புதுவியக்க ஆற்றலை சேர்க்கின்றன. தசைகள் செய்யும் வேலை அதிகமாக இருந்தால், தொடக்க உந்து வேகமும், அதனால் முடுக்கமும் அதிகமாக இருக்கும்; தாவுதல் தூண்டும் கட்டத்தின் காலம் குறையும்.
தாவுதலின் தொலைவையும் உயரத்தையும் தீர்மானிப்பது:
- இயந்திர திறன் (அலகுக் காலத்தில் செய்யப்படும் வேலை).
- இவ்வாற்றல் செலுத்தப்படும் தொலைவு (உதாரணமாக, கால் நீளம்).
எனவே, தாவும் பல விலங்குகள் நீளமான கால்களும், அதிகபட்ச திறனுக்காகச் சீரமைக்கப்பட்ட தசைகளும் கொண்டுள்ளன.[1]
மீள்திறன் ஆற்றல் சேமிப்பு
[தொகு]தசைகளின் அதிகபட்ச திறன் வரம்பு உள்ளது. இவ்வரம்பைத் தாண்ட, பல தாவும் இனங்கள் தசை நாண்கள் அல்லது அபோடீம்களை போன்ற மீள்திறன் கூறுகளை மெதுவாக முன்கூட்டியே நீட்டுகின்றன. இதனால் அவ்வேலை சக்தி அழுத்த ஆற்றலாக சேமிக்கப்படுகிறது.
இம்மீள்திறன் கூறுகள், சம தசை எடைக்குக் கிடைக்கும் ஆற்றலை விட அதிக வேகத்தில் (அதிக திறனில்) வெளியிட இயலும். இதனால், தசைகள் மட்டுமே தர முடியாத அளவுக்கு தாவு ஆற்றல் அதிகரிக்கப்படுகிறது.
இது, ஒரு மனிதன் கையால் அம்பு வீசுவதையும், வில்லைப் பயன்படுத்தி வீசுவதையும் ஒத்திருக்கிறது — மீள்திறன் சேமிப்பு (வில்) தசைகள் அதிக நேரம் வேலை செய்ய அனுமதிக்கிறது; வில் அவ்வாற்றலை விரைவாக வெளியிடுகிறது.
தாவும் பாலூட்டிகள் மற்றும் தவளைகளிலும் இந்த மீள்திறன் சேமிப்பு காணப்படுகிறது. இதனால் தசை எடைக்குக் கிடைக்கும் சாதாரண ஆற்றலை விட 2 முதல் 7 மடங்கு அதிக ஆற்றல் கிடைக்கிறது.
நிற்கும் தாவலும், ஓடி தாவுதலும்
[தொகு]தாவுபவர் தாவத் தொடங்கும்போது நிலையாகவோ அல்லது நகர்ந்து கொண்டிருக்கவோ முடியும்:
- நிற்கும் தாவல் — உடலை உந்தத் தேவையான அனைத்து வேலைகளும் ஒரே அசைவில் செய்யப்படுகின்றன.
- ஓடி தாவுதல் — செங்குத்து வேகத்தைக் கூட்டுவதோடு, கிடைமட்ட உந்தத்தை (momentum) முடிந்த அளவு பாதுகாக்கின்றனர்.
ஓடி தாவுதலில், ஓட்டத்தின் கிடைமட்ட வேகமும் சேர்வதால் அதிக ஆற்றல் கிடைக்கிறது; எனவே, ஓடி தாவினால் நீளமான தூரத்தைக் கடக்க முடியும்.[2]
விலங்கு வகைப்பாடுகள்
[தொகு]தாவுதலுக்கான பல்வேறு உடற்கூற்று தழுவல்களை விலங்குகள் கொண்டுள்ளன. தாவுதலின் இலக்கான தொடக்க உந்துதலுக்கே இவை அமைகின்றன; ஏனெனில் வளிக்கு மேலான இயக்கம், வளி இயக்கவியல் விசைகளைப் பயன்படுத்தினால் அது ஊர்தல் அல்லது குடைபோலி தாள் எனப்படும்.
நீர்வாழ் உயிரிகள்
[தொகு]பெரும்பாலான நீர்வாழ் இனங்கள் தாவலுக்காகச் சிறப்புத் தழுவல்கள் கொண்டிருப்பதில்லை. நல்ல தாவுபவையாக இருப்பவை, வேகத்திற்காக சீரமைக்கப்பட்டவை — மேற்பரப்புக்கு வேகமாக நீந்தி வந்து தாவுகின்றன. சில நீர்வாழ் இனங்கள் — சேறு தாண்டி மீன் போன்றவை — தரையில் இருந்தபோது வாலின் சுருக்க அசைவின் மூலம் தாவுகின்றன.
நிலவாழ் விலங்குகள்
[தொகு]நிலவாழ் விலங்குகளில், முக்கிய உந்துதல் கட்டமைப்பு கால்களே ஆகும். ஆனால் சில இனங்கள் வாலையும் பயன்படுத்துகின்றன. தாவும் இனங்களின் பொதுவான பண்புகள்:
- நீளமான கால்கள் — தளத்தின் மீது விசை செலுத்தும் காலத்தையும் தொலைவையும் அதிகரிக்கின்றன.
- பெரிய கால் தசைகள் — அதிக விசையை உருவாக்கி தாவு செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன.
- கூடுதல் கால் கூறுகள் — பாதம் மற்றும் கணுக்கால் எலும்புகள் நீளமாக்கப்பட்டு கூடுதல் மூட்டுகளைக் (joints) கொண்டிருக்கின்றன.
தவளைகள் — முதன்மை எடுத்துக்காட்டு
[தொகு]தவளைகள் இம்மூன்று போக்குகளுக்கும் சிறந்த எடுத்துக்காட்டு:
- தவளைக் கால்கள் உடல் நீளத்தைப் போல கிட்டத்தட்ட இரண்டு மடங்கு இருக்கலாம்.
- கால் தசைகள் உடல் எடையில் 20% வரை இருக்கலாம்.
- அவை பாதம், கணுக்கால், தொடை மட்டுமின்றி, கணுக்கால் எலும்புகளை மற்றொரு கால் மூட்டாக நீட்டியுள்ளன. இடுப்பு எலும்புகளையும் இவ்வாறே நீட்டி, இரண்டாவது கூடுதல் மூட்டுக்கும் இடம் கொடுத்துள்ளன.
இதன் விளைவாக, தவளைகள் முதுகெலும்புள்ள விலங்குகளில் சந்தேகமின்றி தாவல் தலைவர்கள் ஆகும். இவை தம் உடல் நீளத்தை 50 மடங்கு (8 அடிக்கு மேல்) தாவ இயலும்.
வெட்டுக்கிளிகள் — மீள்திறன் சேமிப்பு
[தொகு]
வெட்டுக்கிளிகள் தாவல் தூரத்தை அதிகரிக்க மீள்திறன் ஆற்றல் சேமிப்பு முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன. தசைத் திறன் ஒரு கிலோகிராம் தசைக்கு சுமார் 375 வாட்ஸ் என்ற இயலியல் வரம்புக்கு உட்பட்டது. இதைத் தாண்ட, வெட்டுக்கிளிகள் உள்ளகப் "பற்று இயங்கமைப்பின்" மூலம் தங்கள் கால்களை நிலையாக நிறுத்திக் கொண்டு, தசைகள் மீள்திறன் கொண்ட அபோடீமை நீட்டி வைக்கின்றன. பற்று வெளியிடப்படும்போது, அபோடீம் சேமித்த ஆற்றலை விரைவாக வெளியிடுகிறது — இதன் திறன் தசையின் திறனை விட மிக அதிகம்.[3][4][5][6]
தாவுதலின் வகைகள்
[தொகு]கால் மாற்றும் முறையை அடிப்படையாகக் கொண்டு, தாவுதலை ஐந்து அடிப்படை வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்:[7]
- ஜம்ப் (Jump) — இரு கால்களிலிருந்தும் தாவி, இரு கால்களிலும் இறங்குதல்.
- ஹாப் (Hop) — ஒரு காலில் தாவி, அதே காலில் இறங்குதல்.
- லீப் (Leap) — ஒரு காலில் தாவி, மற்றொரு காலில் இறங்குதல்.
- அசம்ப்ளே (Assemblé) — ஒரு காலில் தாவி, இரு கால்களிலும் இறங்குதல்.
- சிசோன் (Sissonne) — இரு கால்களிலிருந்தும் தாவி, ஒரு காலில் இறங்குதல்.
தாவல் சார்ந்த நடைகளில் கான்டரிங், ஓய்வுபெறாது வேகமாகச் செல்லுதல், ஸ்டாட்டிங் ஆகியனவும் அடங்கும். மீள்திறன் ஆற்றலை ஒரு தாவலிலிருந்து அடுத்த தாவலுக்குப் பாதுகாக்க பயன்படும், சுழற்சியான தாவல்களின் தொடரை பவுண்டிங் என்பர்.[8][9]
மனிதர்களும் தாவலும்
[தொகு]தாவல் உயரத்தை அதிகரிக்க டிராம்போலினையும் அல்லது கிடைமட்ட வேகத்தைச் செங்குத்து வேகமாக மாற்றும் ஹாஃப் பைப் போன்ற கருவிகளையும் பயன்படுத்தலாம்.
ஒரு விளையாட்டு வீரரின் செங்குத்து தாவல் உயரத்தை அதிகரிக்க பல உடற்பயிற்சிகள் உள்ளன. இவற்றில் ப்ளையோமெட்ரிக்ஸ் என்ற வகை — தாவல் சார்ந்த தனித்த அசைவுகளை திரும்பத் திரும்பச் செய்து, வேகம், திறனை மேம்படுத்துகிறது.
குழந்தைகள் வளர்ச்சி
[தொகு]உடல் ரீதியாக அதிக செயல்பாட்டில் ஈடுபடும் குழந்தைகள், மிகச் சிறந்த தாவல் (மற்றும் பிற அடிப்படை இயக்கத் திறன்) வடிவங்களை வெளிப்படுத்துகின்றனர் என்று ஆராய்ச்சிகள் காட்டியுள்ளன.[10]
குழந்தைகளில் தாவல் வளர்ச்சி வயதுடன் நேரடியான தொடர்பு கொண்டுள்ளது. வயது அதிகரிக்க, அவர்களின் தாவல் திறன்களும் எல்லா வடிவங்களிலும் அதிகரிக்கின்றன. பெரியவர்களைக் காட்டிலும், குழந்தைகளில் உடல் வேறுபாடுகள் குறைவாக இருப்பதால், தாவல் வளர்ச்சியை அவர்களில் எளிதாக அடையாளம் காண முடியும்.[11]
ரோபோக்கள்
[தொகு]2021ஆம் ஆண்டில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பற்சக்கரங்களை ஒரு ரோபோ வடிவமைப்பில் இணைத்தனர். இதன் மூலம் செங்குத்தாக 30 மீட்டருக்கு மேல் தாவக் கூடிய ரோபோவை உருவாக்கினர்.[12]
மேற்கோள்கள்
[தொகு]- ↑ Zug, G. R. (1978). "Anuran Locomotion: Structure and Function. II. Jumping performance of semiacquatic, terrestrial, and arboreal frogs". Smithsonian Contributions to Zoology (276): iii–31.
- ↑ Peplowski, M. M.; Marsh, R. L. (1997). "Work and power output in the hindlimb muscles of cuban tree frogs Osteopilus septentrionalis during jumping". J. Exp. Biol. 200 (22): 2861–70. doi:10.1242/jeb.200.22.2861. பப்மெட்:9344973. Bibcode: 1997JExpB.200.2861P.
- ↑ Marsh, R. L. (1994). "Jumping ability of anuran amphibians". Advances in Veterinary Science and Comparative Medicine 38B (38): 51–111. பப்மெட்:7810380.
- ↑ Heitler, W.J. (January 2007). "How Grasshoppers Jump". University of St Andrews. Archived from the original on 24 September 2015. Retrieved 3 April 2015.
- ↑ Heitler, W.J. (January 2007). "Performance". University of St Andrews. Archived from the original on 19 March 2015. Retrieved 13 April 2015.
- ↑ Heitler, W.J. (January 2007). "Energy and Power". University of St Andrews. Archived from the original on 18 November 2014. Retrieved 5 May 2015.
- ↑ Study Guide for Elementary Labanotation by Peggy Hackney, Sarah Manno (Editor), Muriel Topaz (Editor)
- ↑ Tristan David Martin Roberts (1995) Understanding Balance: The Mechanics of Posture and Locomotion, Nelson Thornes, பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-412-60160-5.
- ↑ Reilly, Stephen M.; Montuelle, Stephane J.; Schmidt, Andre; Naylor, Emily; Jorgensen, Michael E.; Halsey, Lewis G.; Essner, Richard L. (2015-03-28). "Conquering the world in leaps and bounds: hopping locomotion in toads is actually bounding". Functional Ecology 29 (10): 1308–1316. doi:10.1111/1365-2435.12414. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0269-8463. Bibcode: 2015FuEco..29.1308R.
- ↑ Raudsepp, Lennart; Päll, Peep (November 2006). "The Relationship between Fundamental Motor Skills and Outside-School Physical Activity of Elementary School Children". Pediatric Exercise Science 18 (4): 426–35. doi:10.1123/pes.18.4.426. பப்மெட்:39152604.
- ↑ Utesch, T.; Dreiskämper, D.; Strauss, B.; Naul, R. (1 January 2018). "The development of the physical fitness construct across childhood" (in en). Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports 28 (1): 212–19. doi:10.1111/sms.12889. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1600-0838. பப்மெட்:28376240.
- ↑ "Record-Breaking Robot Highlights How Animals Excel at Jumping". Quanta Magazine. 2022. https://www.quantamagazine.org/record-breaking-robot-highlights-how-animals-excel-at-jumping-20220914/.