ஒரு ரப்பர் பட்டை அல்லது ரப்பர் டயரை ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளி வரை நீட்டினால், அது நீளும். இழுவிசையை விடுவித்த பிறகு, அந்த ரப்பர் அதன் அசல் நீளத்திற்குத் திரும்பும். அதேபோல், ஒரு சுருள்வில்லை நீட்டும்போது, அது நீளும். அதை விடுவித்த பிறகு, அது அதன் அசல் நீளத்திற்குத் திரும்பும். ஒரு சுருள்வில் அல்லது ரப்பர் நீட்டப்படும்போது நீண்டு, இழுவிசை விடுவிக்கப்பட்ட பிறகு அதன் அசல் நீளத்திற்குத் திரும்பும், ஏனெனில் அது மீள் தன்மை கொண்டது. மீள் தன்மை என்பது ஒரு பொருளின் மீது செலுத்தப்படும் விசை அகற்றப்படும்போது, அது தனது அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பும் திறன் ஆகும் .
நீங்கள் எப்போதாவது சூயிங்கம் மென்றிருக்கிறீர்களா? நீங்கள் இரு கைகளாலும் சூயிங்கத்தை இழுத்தால், அது நீளமாக வளரும். இழுப்பதை விட்ட பிறகு, சூயிங்கத்தின் வடிவம் அப்படியே இருக்கும், அல்லது அதன் நீளம் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பாது. பிளாஸ்டிசின், களிமண் போன்றவற்றுக்கும் இதுவே பொருந்தும். சூயிங்கம், பிளாஸ்டிசின் மற்றும் களிமண் போன்ற பொருட்கள் நெகிழ்வுப் பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சுருள்வில் போன்ற மீள் தன்மை கொண்ட பொருட்களும், அவற்றின் மீள் வரம்பை மீறி அதிக விசையுடன் இழுக்கப்படும்போது நெகிழ்வுப் பொருட்களாக மாறக்கூடும்.
சுருள்வில் வலதுபுறமாக இழுக்கப்பட்டால், அது நீண்டு நீளம் அதிகரிக்கும் (படம் 1). இழுவிசை மிகவும் அதிகமாக இல்லாதபோது, சுருள்வில்லின் நீள அதிகரிப்பு, இழுவிசையின் (F) அளவிற்கு நேர் விகிதத்தில் இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. வேறுவிதமாகக் கூறினால், இழுவிசை அதிகமாக இருந்தால், சுருள்வில்லின் நீள அதிகரிப்பும் அதிகமாக இருக்கும். இழுவிசையின் (F) அளவுக்கும் சுருள்வில்லின் நீள அதிகரிப்புக்கும் உள்ள விகிதம் ஒரு மாறிலி மதிப்பாகும்.
விசைக்கும் (F) சுருள்வில்லின் நீள அதிகரிப்புக்கும் இடையிலான விகிதம் மாறிலியாகும், இது வரைபடத்தின் (படம் 2) ஒரே சாய்வால் சுட்டிக்காட்டப்படுகிறது.
k என்பது சுருளின் மாறிலி அல்லது மீள் குணகம் அல்லது சுருளின் நெகிழ்வுத்தன்மையின் அளவீடு ஆகும். இந்தத் தொடர்பு முதன்முதலில் 1678-ல் ராபர்ட் ஹூக் (1635 – 1703) என்பவரால் கண்டறியப்பட்டது, எனவே இது ஹூக்கின் விதி என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஒரு சுருள்வில்லில் செலுத்தப்படும் விசையின் அளவு அதன் மீள் எல்லையை மீறினால், அந்த விசை நீக்கப்பட்ட பிறகு, சுருள்வில்லின் நீளம் அதன் அசல் நீளத்திற்குத் திரும்பாது. ஹூக்கின் விதி மீள் எல்லை வரை மட்டுமே பொருந்தும் . ஒரு சுருள்வில்லின் மீள் எல்லை என்பது, அந்தச் சுருள்வில் நிரந்தரமாக உருக்குலைந்து, அதன் நீளம் அசல் நீளத்திற்குத் திரும்ப முடியாத நிலைக்கு வருவதற்கு முன்பு, அதன் மீது செலுத்தக்கூடிய அதிகபட்ச விசையாகும். விசையின் அளவு தொடர்ந்து அதிகரித்தால், சுருள்வில் சேதமடையும்.
சிக்கல்களின் உதாரணம்
1. 2018 தேசிய தேர்வு கேள்விகள்
ஒரு அம்பு வில்லின் நாணில் பொருத்தப்பட்டு, 20 நியூட்டன் விசையுடன் பின்னோக்கி இழுக்கப்படுகிறது. இதனால் வில்லின் நாண் 20 செ.மீ. தூரத்திற்கு நீள்கிறது. காற்று உராய்வு புறக்கணிக்கப்படுகிறது, அம்பின் நிறை 250 கிராம், எனவே வில்லிலிருந்து அம்பு எய்யப்படும்போது அதன் வேகம்…
கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்டிருப்பது:
விசை (F) = 20 N
நீள அதிகரிப்பு ( s) = 20 செ.மீ = 0,2 மீ
அம்பின் நிறை (m) = 250 கிராம் = 0,25 கிலோகிராம்
ஆரம்ப வேகம் (v o ) = 0 மீ/வி
கேட்கப்பட்டது: வில்லிலிருந்து அம்பை எய்யும்போது அதன் வேகம் என்ன?
பதில்:
வேலை (W) = இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔEK)
W = F s = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 மீ (vt2 - விo2) = 1/2 மீ (விt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 vt2
W = ΔEK
F s = 1/2 m (v t 2 )
4 = 0,125 v t 2
4/0,125 = v t 2
v t 2 = 32
v t = √32
v t = √(16)(2)
v t = 4√2 மீ/வி
