செங்குத்து விசை

இரு பொருள்கள் (அல்லது பொருள்களின் பரப்புகள்) ஒன்றையொன்று தொட்டுக் கொண்டிருக்கும்போது அப்பொருள்களின் தொடுபரப்புகளுக்கு செங்குத்தாக செயல்படும் விசையே செங்குத்து விசை (Normal force)எனப்படுகிறது.^[1] அவ்வாறு வைக்கப்பட்டுள்ள திண்மப் பொருள்கள் ஒன்றினுள் மற்றொன்று புகுவதைத் தடுக்கும் வண்ணம் அவற்றின் தொடுபரப்புகளால் செங்குத்து திசையில் அளிக்கப்படும் தொடு விசையே செங்குத்து விசை எனவும் கூறலாம்.^[2] நியூட்டனின் மூன்றாம் விதியின் நேரடி விளைவாக இவ்விசை உள்ளது; செங்குத்து விசையின் பொதுவான குறியீடுகள் N மற்றும் F_N.

எடுத்துக்காட்டுகள்

மேசை அல்லது சமதளப் பரப்பு ஒன்றின் மீது வைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு பொருள், அதன் எடையை (W) மேசை மீது செலுத்துகிறது (படம்: 1); இதைச் செயல்விசை (action) எனலாம். நியூட்டனின் மூன்றாம் விதிப்படி, இதற்குச் சமமான, எதிர்ச்செயல் விசையை (reaction) அப்பொருளின் மீது மேசை அளிக்கிறது. இவ்விசையே இங்கு செங்குத்து விசையாகும் (N).
கிடைமட்டத்துடன் θ கோணத்திலுள்ள வழுவழுப்பற்ற சாய்தளம் ஒன்றின் மீது (படம் 2) நிலையாகவுள்ள ஒரு பொருளின் எடையை (W) இரு செங்குத்துக் கூறுகளாகப் பிரித்தால், அதன் W cos θ என்ற கூறு தளத்தின் மீது செயல்படுகிறது; இதற்கு எதிர்ச்செயல் விசையாக அப்பொருளின் மீது தளம் அளிக்கும் விசையே (N) இவ்விடத்தில் செங்குத்து விசையாகும்.
வழுவழுப்பற்ற சமதளப் பரப்பின் மீது வைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு பொருளின் மீது θ கோணத்தில் ஒரு இழுவிசையை (F) செலுத்தும்போது, அதன் இரு செங்குத்துக் கூறுகளில் F sin θ என்ற கூறு பொருளின் எடைக்கு (W) எதிர்த்திசையில் உள்ளதால், பரப்பின் மீது (W - F sin θ) என்ற நிகர விசை செயல்படுகிறது; இதற்கு சமமானதும் எதிர்த்திசையில் உள்ளதுமான N (= W - F sin θ) என்ற விசையே இங்கு செங்குத்து விசையாகும்^[3].

தோற்றக் காரணம்

ஒரு பொருளையும் அதனுடன் தொடுதலில் உள்ள தடையையும் (மேசை, பரப்பு, சாய்தளம், மற்றொரு பரப்பு உள்ளிட்டவை) ஒன்றோடொன்று அழுத்தும்போது, அவற்றின் தொடுபரப்புகளுக்கிடையே தோன்றும், எதிர்த்திசையில் இயங்கும் வான் டெர் வால்சு விசை அதிகரித்து அப்பொருள்கள் ஒன்றினுள் மற்றொன்று புகுவதைத் தடுக்கின்றது; அழுத்தும் விசையை அதிகரிக்கும்போது (அல்லது குறைக்கும்போது) அவ்விரு பரப்புகளின் அணுக்கள்/மூலக்கூறுகளுக்கு இடைப்பட்ட தொலைவு குறைவதால் (அல்லது அதிகரிப்பதால்) வான் டெர் வால்சு விசையும் அதிகரிக்கும் (அல்லது குறையும்). மேலும், அவ்விரு தொடுபரப்புகளையும் சிறிதளவு இடைவெளி உள்ளவாறு விலக்கும்போது வான் டெர் வால்சு விசை முழுவதுமாக மறைவதால், செங்குத்து விசையும் மறைந்து விடுகிறது^[4].

மேற்கோள்கள்

↑ SparkNotes -- https://www.sparknotes.com/physics/dynamics/newtonapplications/section1/
↑ Khan Academy -- https://www.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws/normal-contact-force/a/what-is-normal-force
↑ தரசோவ், தரசோவா. பள்ளிநிலைப் பௌதிகத்தில் கேள்விகளும் கணக்குகளும். மீர் பதிப்பகம். p. 25.
↑ Bettini, Alessandro. A Course in Classical Physics 1 - Mechanics. Springer. p. 110. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 978-3-319-29256-4.

[1] SparkNotes -- https://www.sparknotes.com/physics/dynamics/newtonapplications/section1/

[2] Khan Academy -- https://www.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws/normal-contact-force/a/what-is-normal-force

[3] தரசோவ், தரசோவா. பள்ளிநிலைப் பௌதிகத்தில் கேள்விகளும் கணக்குகளும். மீர் பதிப்பகம். p. 25.

[4] Bettini, Alessandro. A Course in Classical Physics 1 - Mechanics. Springer. p. 110. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 978-3-319-29256-4.

[1]

[2]

[3]

[4]