அடடே அறிவியல்: சூறாவளி கூரையைத் தூக்குவது ஏன்?

மழைக் காலம் தொடங்கப் போகிறது. மழைக் காலத்தில் கடலில் சூறாவளி உருவாகும்போது காற்று வேகமாக வீசும் இல்லையா? அப்போது ஓலைக் குடிசைகள் தூக்கி எறியப்பட்டதாக செய்திகள்கூட வரும். சூறாவளிக் காற்றால் கூரைகளெல்லாம் ஏன் தூக்கி எறியப்படுகின்றன? அதற்கு என்ன காரணம்? ஒரு சோதனை செய்து பார்த்து, அதற்கான காரணத்தைக் கண்டுபிடிப்போமா?

தேவையான பொருட்கள்:

மின் காற்று ஊதி, டிஷ்யூ பேப்பர் ரோல், பி.வி.சி. குழாய்.

சோதனை:

1. ஒரு அடி நீளமும் முக்கால் அங்குல விட்டமும் கொண்ட ஒரு பி.வி.சி. குழாயில் ஒரு டிஷ்யூ பேப்பர் ரோலைச் செருகி வையுங்கள்.

2. டிஷ்யூ பேப்பர் ரோலில் உள்ள பி.வி.சி. குழாயைக் கிடைமட்டமாக, உங்கள் நண்பரைப் பிடித்துக் கொள்ளச் சொல்லுங்கள்.

3. இப்போது டிஷ்யூ பேப்பர் சுருளுக்குக் கீழே மின் காற்று ஊதி மூலமாகக் காற்றைச் செலுத்துங்கள்.

இப்போது என்ன நிகழ்கிறது என்பதைப் பாருங்கள். டிஷ்யூ பேப்பர் சுருளிலிருந்து பிரிந்து மேலே பறந்து, கீழே விழுவதைப் பார்க்கலாம்.

நடப்பது என்ன?

ஒரு குழாயின் வழியே ஒரு வாயு வேகமாகச் செல்வதாக வைத்துக்கொள்வோம். அப்போது குழாயின் அச்சுக் கோட்டில் திசை வேகம் அதிகமாகவும் குழாயின் உள் விளிம்புப் பகுதியில் வேகம் சுழியாகவும் (சுழல் காற்று) இருக்கும். ஒரு வாயுவின் திசைவேகம் எங்கு அதிகமாக இருக்கிறதோ அங்கு அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும். இதைத்தான் பெர்னோலி தத்துவம் என்று சொல்கிறார்கள்.

காற்று ஊதியிலிருந்து காற்றை டிஷ்யூ பேப்பரின் மீது வேகமாகச் செலுத்தும்போது, அந்தப் பகுதியில் அழுத்தம் குறைகிறது. அதேநேரம் டிஷ்யூ பேப்பரின் மறுபுறத்தில் உள்ள வளிமண்டல அழுத்தம், காற்று ஊதப்படும் பகுதியைவிட அதிகமாக இருக்கும். அழுத்தம் அதிகமான பகுதியிலிருந்து அழுத்தம் குறைந்த பகுதியை நோக்கிக் காற்று ஒரு விசையைச் செலுத்துகிறது. இதனால் டிஷ்யூ பேப்பர் சுருளிலிருந்து பிரிந்து மேல் நோக்கிப் பறக்கிறது.

நிலையாக இருக்கும் காற்றின் அழுத்தம், இயக்கத்திலுள்ள காற்றின் அழுத்தத்தைவிட எப்போதுமே அதிகமாகத்தான் இருக்கும். திசைவேகம் அதிகமாக இருக்கும் இடத்திலும் அழுத்தம் குறைவாகவே இருக்கும். அதாவது, காற்று ஊதப்படும் பகுதியில் அழுத்தம் குறைவாகவும் தாளுக்கு மறுபுறத்தில் நிலையாக உள்ள காற்றின் அழுத்தம் அதிகமாகவும் இருக்கும். இந்த பெர்னோலி தத்துவத்தின் அடிப்படையில்தான், டிஷ்யூ பேப்பர் மேலும் மேல் நோக்கி பறக்கிறது.

பயன்பாடு

மழைக் காலங்களில் சூறாவளி வீசும்போது குடிசையின் மேற்கூரைகள் பிய்த்துக்கொண்டு தூக்கி எறியப்படும் அல்லவா? இப்போது டிஷ்யூ பேப்பரை குடிசையின் மேற்கூரையாகவும் காற்று ஊதியிலிருந்து வெளியேறும் காற்றை சூறாவளியாகவும் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்களேன். குடிசைக்கு மேலே காற்று வேகமாக வீசுவதால் பெர்னோலி தத்துவத்தின்படி காற்றழுத்தம் குறையும் என்று சொன்னோமல்லவா? குடிசைக்குள்ளே நிலையாக உள்ள காற்றின் அழுத்தம், குடிசைக்கு வெளியே இருப்பதைவிட அதிகம்.

டிஷ்யூ பேப்பர் மீது காற்றை வேகமாகச் செலுத்தும்போது, தாளின் இரண்டு புறங்களிலும் உள்ள காற்றழுத்த வேறுபாட்டினால் டிஷ்யூ பேப்பர் மேலே பறக்கிறது இல்லையா? அதைப் போலவே குடிசையின் கூரைக்கு மேலே காற்று வீசுவதால், அப்பகுதியில் அழுத்தம் குறைந்து மேற்கூரைகள் தூக்கி எறியப்படுகின்றன.

டிஷ்யூ பேப்பர் மீது காற்றை வேகமாகச் செலுத்தும்போது, தாளின் இரண்டு புறங்களிலும் உள்ள காற்றழுத்த வேறுபாட்டினால் டிஷ்யூ பேப்பர் மேலே பறக்கிறது இல்லையா? அதைப் போலவே குடிசையின் கூரைக்கு மேலே காற்று வீசுவதால், அப்பகுதியில் அழுத்தம் குறைந்து மேற்கூரைகள் தூக்கி எறியப்படுகின்றன.

கூரைகள் தூக்கி எறியப்படாமல் இருக்க ஒரு வழி இருக்கிறது. கூரைக்கும் சுவருக்கும் இடையே சுமார் இரண்டு அடி இடைவெளி விட்டு கூரைகளை அமைக்க வேண்டும். அப்படி அமைத்தால் கூரைக்கு மேலேயும் இடைவெளி வழியாகக் குடிசைக்குள்ளும் காற்று செல்வதால், இரு புறமும் காற்றழுத்தம் சமமாக இருக்கும். இதனால் கூரைகள் சூறாவளியால் தூக்கி எறியப்படுவதில்லை.

படங்கள்: அ. சுப்பையாபாண்டியன்

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com