நிலையாற்றல்

இயற்பியலில் ஒரு பொருளின் நிலை ஆற்றல் (potential energy) என்பது அப்பொருளின் நிலையைப் பொறுத்து அதனுள் அடங்கியுள்ள ஆற்றலைக் குறிக்கும்.

m திணிவுள்ள (தமிழக வழக்கு: திணிவு --> நிறை) ஒரு பொருள் h உயரத்தில் ஓய்வில் இருப்பின், தரையில் இருந்து அப்பொருளை h உயரத்திற்கு எடுத்துச் செல்வதற்காக செய்யப்பட்ட வேலை அப்பொருளின் நிலையாற்றல் ஆகும். இது அப்பொருளின் புவியீர்ப்பு நிலையாற்றல் என்றும் அழைக்கப்படும். அப்பொருள் தரையில் விழுந்தால் அதே அளவு ஆற்றலை நாம் அதிலிருந்து பெற முடியும்.

அப்பொருளை தரையில் இருந்து மேனோக்கித் தூக்குவதற்கு mg என்ற அதனுடைய எடையை எதிர்த்து வேலை செய்யப்படுகிறது.

பொருளின் மீது செய்யப்பட்ட வேலை:

$U_{g}=-(-mg)h=mgh\,$

இங்கு,

g - புவியீர்ப்பு (அண்ணளவாக 9.8 மீ/செக்² பூமியின் மேற்பரப்பில்).

எனவே நிலையாற்றல் = mgh ஆகும். இதன் அலகு எஸ்.ஐ. அலகுகளில் ஜூல் ஆகும்.

இச்சமன்பாட்டின்படி நிலையாற்றல் திணிவுக்கும் உயரத்திற்கும் நேர்விகித சமனாக உள்ளது. உதாரணமாக, இரண்டு ஒரே மாதிரியான பொருட்களை உயரே கொண்டு செல்ல, அல்லது ஒரே பொருளை இரண்டு மடங்கு உயரத்திற்கு கொண்டு செல்வதற்கு இரு மடங்கு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

இந்த "mgh" சமன்பாடு புவியீர்ப்பு ஆர்முடுகல், g, மாறாமல் இருக்கும் போது மட்டுமே பொருந்தும். புவியின் மேற்பரப்பில் அல்லது அதற்குக் கிட்டவாக இவ்வார்முடுகல் மாறாமல் இருக்கும். ஆனால், பூமியின் மேற்பரப்புக்கு மிக அதிக தூரத்தில் உள்ள ஒரு பொருளுக்கு, எ+கா: செய்மதி, விண்கல் போன்றவற்றிற்கு, இச்சமன்பாடு பொருந்தாது.