இயக்கம், விசை, வேலை மற்றும் ஆற்றல் ஆகியவை TNPSC General Science பகுதியில் முக்கியமான இயற்பியல் அடிப்படைக் கருத்துகளாகும். ஒரு பொருள் எவ்வாறு நகர்கிறது, அதன் இயக்கத்தில் விசை எவ்வாறு மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது, வேலை மற்றும் ஆற்றல் ஆகியவை ஒன்றுடன் ஒன்று எவ்வாறு தொடர்புடையவை என்பவற்றைப் புரிந்துகொள்வது Physics பகுதியைத் தெளிவாகப் படிக்க உதவும்.
இந்தப் பதிவில் இயக்கம், தூரம், இடப்பெயர்ச்சி, வேகம், திசைவேகம், முடுக்கம், விசை, வேலை, ஆற்றல், திறன் மற்றும் எளிய இயந்திரங்கள் தொடர்பான முக்கியமான அடிப்படைக் கருத்துகள் TNPSC தேர்வுக்கு ஏற்ற வகையில் தொகுக்கப்பட்டுள்ளன.
இயக்கம் – Motion
ஒரு பொருளின் நிலை, ஒரு குறிப்பிட்ட குறிப்புப் பொருளை ஒப்பிடும்போது காலத்துடன் மாறினால், அந்தப் பொருள் இயக்கத்தில் இருப்பதாகக் கூறப்படுகிறது.
இயக்கத்தை விவரிக்க தூரம், இடப்பெயர்ச்சி, வேகம், திசைவேகம் மற்றும் முடுக்கம் போன்ற அளவுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
தூரம் – Distance
தூரம் என்பது ஒரு பொருள் கடந்து சென்ற மொத்தப் பாதையின் நீளம் ஆகும்.
தூரம் ஒரு ஸ்கேலார் அளவு. அதாவது அதற்கு அளவு மட்டுமே உள்ளது; திசை தேவையில்லை.
தூரத்தின் SI அலகு மீட்டர் (m).
இடப்பெயர்ச்சி – Displacement
இடப்பெயர்ச்சி என்பது ஒரு பொருளின் தொடக்க நிலையிலிருந்து இறுதி நிலைக்கான திசையுடன் கூடிய குறுகிய நேர்கோட்டுத் தூரமாகும்.
இடப்பெயர்ச்சி ஒரு வெக்டர் அளவு. அதற்கு அளவும் திசையும் உள்ளன.
| தூரம் | இடப்பெயர்ச்சி |
|---|---|
| மொத்தப் பாதையின் நீளம் | தொடக்க நிலையிலிருந்து இறுதி நிலைக்கான திசையுள்ள நேர்கோட்டுத் தூரம் |
| ஸ்கேலார் அளவு | வெக்டர் அளவு |
| திசை தேவையில்லை | திசை முக்கியம் |
வேகம் – Speed
வேகம் என்பது ஒரு பொருள் குறிப்பிட்ட நேரத்தில் கடக்கும் தூரத்தின் அளவாகும்.
வேகத்தின் அடிப்படை உறவு:
வேகம் = தூரம் ÷ நேரம்
வேகத்தின் SI அலகு மீட்டர்/வினாடி (m/s).
திசைவேகம் – Velocity
திசைவேகம் என்பது ஒரு பொருளின் இடப்பெயர்ச்சி ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஏற்படும் வீதமாகும்.
திசைவேகம் ஒரு வெக்டர் அளவு என்பதால், அதன் அளவுடன் திசையும் குறிப்பிடப்படுகிறது.
முடுக்கம் – Acceleration
முடுக்கம் என்பது காலத்துடன் ஒரு பொருளின் திசைவேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் வீதமாகும்.
ஒரு பொருளின் வேகம் அதிகரித்தல் மட்டுமல்லாமல், வேகம் குறைதல் அல்லது இயக்கத்தின் திசை மாறுதலும் திசைவேக மாற்றத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
முடுக்கத்தின் SI அலகு மீட்டர்/வினாடி² (m/s²).
இயக்கத்தின் சில வகைகள்
நேர்கோட்டு இயக்கம்
ஒரு பொருள் நேர்கோட்டுப் பாதையில் நகர்வது நேர்கோட்டு இயக்கம் எனப்படுகிறது.
வட்ட இயக்கம்
ஒரு பொருள் வட்டப் பாதையில் நகர்வது வட்ட இயக்கம் எனப்படுகிறது.
காலமுறை இயக்கம்
ஒரு குறிப்பிட்ட கால இடைவெளிக்குப் பிறகு மீண்டும் மீண்டும் நடைபெறும் இயக்கம் காலமுறை இயக்கம் எனப்படுகிறது.
விசை – Force
விசை என்பது ஒரு பொருளின் இயக்க நிலை அல்லது வடிவத்தில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய தள்ளுதல் அல்லது இழுத்தல் ஆகும்.
ஒரு பொருளை நகர்த்துதல், நிறுத்துதல், அதன் வேகத்தை மாற்றுதல், இயக்கத்தின் திசையை மாற்றுதல் அல்லது வடிவத்தை மாற்றுதல் போன்ற செயல்களில் விசையின் விளைவைக் காணலாம்.
விசையின் விளைவுகள்
- நிலையாக உள்ள பொருளை இயக்கத்தில் கொண்டு வரலாம்.
- இயங்கும் பொருளை நிறுத்தலாம்.
- பொருளின் வேகத்தை மாற்றலாம்.
- பொருளின் இயக்கத் திசையை மாற்றலாம்.
- பொருளின் வடிவத்தை மாற்றலாம்.
விசையின் வகைகள்
விசைகளை அவை செயல்படும் விதத்தின் அடிப்படையில் பல்வேறு வகைகளாகப் புரிந்துகொள்ளலாம்.
- தொடர்பு விசைகள்
- தொடர்பற்ற விசைகள்
தொடர்பு விசை
இரண்டு பொருட்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பில் இருக்கும்போது செயல்படும் விசை தொடர்பு விசை எனப்படுகிறது.
உதாரணம்: உராய்வு விசை.
தொடர்பற்ற விசை
பொருட்கள் நேரடியாகத் தொடர்பில் இல்லாமலேயே செயல்படும் விசை தொடர்பற்ற விசை எனப்படுகிறது.
உதாரணம்: ஈர்ப்பு விசை மற்றும் காந்த விசை.
உராய்வு விசை – Friction
உராய்வு என்பது ஒன்றோடொன்று தொடர்பில் உள்ள இரண்டு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையே ஏற்படும், அவற்றின் சார்பு இயக்கத்தையோ அல்லது இயக்க முயற்சியையோ எதிர்க்கும் விசையாகும்.
நாம் தரையில் நடப்பதற்கும், வாகனங்கள் சாலையில் நகர்வதற்கும் உராய்வு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
ஈர்ப்பு விசை – Gravitational Force
ஈர்ப்பு விசை என்பது நிறையுள்ள பொருட்களுக்கு இடையே செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையாகும்.
பூமி பொருட்களைத் தன்னை நோக்கி ஈர்ப்பதால் பொருட்கள் பூமியின் மேற்பரப்பை நோக்கி விழுகின்றன.
நியூட்டனின் இயக்க விதிகள்
சர் ஐசக் நியூட்டன் முன்வைத்த மூன்று இயக்க விதிகள் பாரம்பரிய இயக்கவியலின் முக்கிய அடிப்படைகளாகும்.
முதல் இயக்க விதி
வெளிப்புற சமநிலையற்ற விசை செயல்படாதவரை, ஓய்வில் உள்ள பொருள் ஓய்விலேயே இருக்கும்; இயக்கத்தில் உள்ள பொருள் ஒரே திசையில் ஒரே வேகத்தில் தொடர்ந்து இயக்கத்தில் இருக்கும்.
இந்த விதி பொதுவாக நிலைமம் (Inertia) தொடர்பான விதியாகக் கருதப்படுகிறது.
இரண்டாம் இயக்க விதி
ஒரு பொருளின் உந்தத்தின் மாற்றத்தின் வீதம் அதன்மீது செயல்படும் சமநிலையற்ற விசைக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும் மற்றும் அந்த மாற்றம் விசையின் திசையில் நிகழும்.
நிலையான நிறை கொண்ட பொருளுக்கு பொதுவாக:
F = ma
இங்கு F என்பது விசை, m என்பது நிறை, a என்பது முடுக்கம்.
மூன்றாம் இயக்க விதி
ஒவ்வொரு செயலுக்கும் அதற்குச் சமமான மற்றும் எதிர்த்திசையில் செயல்படும் எதிர்வினை உள்ளது.
உதாரணமாக, ஒருவர் தரையைப் பின்னோக்கித் தள்ளும்போது, தரையிலிருந்து எதிர்த்திசையில் விசை கிடைப்பதால் அவர் முன்னோக்கி நகர முடிகிறது.
நிறை – Mass
நிறை என்பது ஒரு பொருளில் உள்ள பொருளின் அளவுடன் தொடர்புடைய இயற்பியல் அளவாகும்.
நிறையின் SI அலகு கிலோகிராம் (kg).
நிறை ஒரு ஸ்கேலார் அளவு.
எடை – Weight
எடை என்பது ஒரு பொருளின் மீது செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையின் அளவாகும்.
எடையின் SI அலகு நியூட்டன் (N).
பூமியின் ஈர்ப்பு முடுக்கம் காரணமாக ஒரு பொருளின் எடை அதன் நிறையுடன் தொடர்புடையதாக இருக்கும்.
நிறை மற்றும் எடை – வேறுபாடு
| நிறை | எடை |
|---|---|
| பொருளின் நிறை அளவைக் குறிக்கிறது | பொருளின் மீது செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையைக் குறிக்கிறது |
| SI அலகு கிலோகிராம் | SI அலகு நியூட்டன் |
| ஸ்கேலார் அளவு | வெக்டர் அளவு |
| இடத்தைப் பொறுத்து பொதுவாக மாறாது | ஈர்ப்பு முடுக்கம் மாறும்போது மாறும் |
வேலை – Work
இயற்பியலில் ஒரு விசை ஒரு பொருளில் இடப்பெயர்ச்சியை ஏற்படுத்தும்போது வேலை செய்யப்பட்டதாகக் கூறப்படுகிறது.
ஒரு நிலையான விசை மற்றும் அதே திசையில் ஏற்படும் இடப்பெயர்ச்சிக்கான எளிய நிலையில்:
வேலை = விசை × இடப்பெயர்ச்சி
வேலையின் SI அலகு ஜூல் (J).
ஒரு பொருளின் மீது விசை செயல்பட்டாலும் இடப்பெயர்ச்சி ஏற்படவில்லை என்றால், அந்த எளிய இயற்பியல் வரையறையின்படி செய்யப்படும் வேலை பூஜ்யமாக இருக்கலாம்.
ஆற்றல் – Energy
ஆற்றல் என்பது வேலை செய்யும் திறன் என அடிப்படையாக வரையறுக்கப்படுகிறது.
ஆற்றல் பல்வேறு வடிவங்களில் காணப்படுகிறது.
- இயக்க ஆற்றல்
- நிலை ஆற்றல்
- வெப்ப ஆற்றல்
- மின்சார ஆற்றல்
- வேதியியல் ஆற்றல்
- ஒளி ஆற்றல்
- ஒலி ஆற்றல்
இயக்க ஆற்றல் – Kinetic Energy
இயக்கத்தில் உள்ள பொருளுக்கு அதன் இயக்கத்தின் காரணமாக இருக்கும் ஆற்றல் இயக்க ஆற்றல் எனப்படுகிறது.
நிலையான நிறை மற்றும் வேகத்தைக் கொண்ட பொருளுக்கு இயக்க ஆற்றல்:
KE = ½mv²
இங்கு m என்பது நிறை மற்றும் v என்பது வேகம்.
நிலை ஆற்றல் – Potential Energy
ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது அமைவிடத்தின் காரணமாக அதில் சேமிக்கப்பட்டிருக்கும் ஆற்றல் நிலை ஆற்றல் எனப்படுகிறது.
உதாரணமாக, உயரத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு பொருளுக்கு ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் உள்ளது.
ஆற்றல் மாற்றம்
ஆற்றல் ஒரு வடிவிலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாறலாம்.
உதாரணமாக:
- மின்விளக்கில் மின்சார ஆற்றல் ஒளி மற்றும் வெப்ப ஆற்றலாக மாறுகிறது.
- மின்விசிறியில் மின்சார ஆற்றல் இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.
- எரிபொருளில் உள்ள வேதியியல் ஆற்றல் எரிப்பின் மூலம் வெப்ப ஆற்றலாக மாறுகிறது.
ஆற்றல் நிலைத்தன்மை விதி
ஆற்றல் நிலைத்தன்மை விதி படி, ஆற்றலை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது; அது ஒரு வடிவிலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்றப்படலாம்.
ஒரு மூடிய அமைப்பில் மொத்த ஆற்றல் நிலைத்திருக்கும்.
திறன் – Power
திறன் (Power) என்பது வேலை செய்யப்படும் வீதமாகும்.
எளிய வடிவில்:
திறன் = வேலை ÷ நேரம்
திறனின் SI அலகு வாட் (W).
எளிய இயந்திரங்கள் – Simple Machines
எளிய இயந்திரங்கள் மனிதர்கள் ஒரு வேலையை எளிதாகச் செய்ய உதவும் சாதனங்களாகும். அவை விசையின் அளவு அல்லது திசையை மாற்றுவதன் மூலம் வேலையை எளிதாக்க உதவுகின்றன.
முக்கியமான எளிய இயந்திரங்கள்:
- நெம்புகோல் – Lever
- சக்கரம் மற்றும் அச்சு – Wheel and Axle
- சாய்தளம் – Inclined Plane
- ஆப்பு – Wedge
- திருகு – Screw
- கப்பி – Pulley
நெம்புகோல் – Lever
நெம்புகோல் என்பது ஒரு நிலையான புள்ளியைச் சுற்றி சுழலக்கூடிய உறுதியான கம்பியை அடிப்படையாகக் கொண்ட எளிய இயந்திரமாகும்.
அதன் மூன்று முக்கிய கூறுகள்:
- ஆதாரப்புள்ளி – Fulcrum
- முயற்சி – Effort
- சுமை – Load
கத்தரி, இடுக்கி மற்றும் சில வகையான நெம்புகோல் கருவிகள் இதன் பயன்பாடுகளுக்கான உதாரணங்களாகும்.
சாய்தளம் – Inclined Plane
சாய்தளம் என்பது உயரமான இடத்திற்கு ஒரு பொருளை நேரடியாகத் தூக்குவதற்குப் பதிலாக சாய்வான பாதையில் நகர்த்த உதவும் எளிய இயந்திரமாகும்.
சாய்வுப்பாதை அல்லது ரேம்ப் இதற்கான அன்றாட உதாரணமாகும்.
கப்பி – Pulley
கப்பி என்பது ஒரு சக்கரமும் அதில் செல்லும் கயிறு அல்லது சங்கிலியும் அடிப்படையாகக் கொண்ட இயந்திரமாகும்.
கப்பி விசையின் திசையை மாற்றவும், சில அமைப்புகளில் சுமையைத் தூக்குவதற்கு தேவையான முயற்சியைக் குறைக்கவும் பயன்படுகிறது.
TNPSC தேர்வுக்கு முக்கியமான One-Liners
- இயக்கம் என்பது காலத்துடன் பொருளின் நிலை மாறுதல்.
- தூரம் ஒரு ஸ்கேலார் அளவு.
- இடப்பெயர்ச்சி ஒரு வெக்டர் அளவு.
- தூரத்தின் SI அலகு மீட்டர்.
- வேகத்தின் SI அலகு மீட்டர்/வினாடி.
- முடுக்கத்தின் SI அலகு மீட்டர்/வினாடி².
- விசை ஒரு பொருளின் இயக்க நிலை அல்லது வடிவத்தில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்த முடியும்.
- உராய்வு ஒரு தொடர்பு விசை.
- ஈர்ப்பு விசை ஒரு தொடர்பற்ற விசை.
- நியூட்டனின் முதல் இயக்க விதி நிலைமத்துடன் தொடர்புடையது.
- நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதியின் எளிய வடிவம் F = ma.
- ஒவ்வொரு செயலுக்கும் சமமான எதிர்த்திசை எதிர்வினை உள்ளது என்பது நியூட்டனின் மூன்றாம் விதி.
- நிறையின் SI அலகு கிலோகிராம்.
- எடையின் SI அலகு நியூட்டன்.
- வேலையின் SI அலகு ஜூல்.
- ஆற்றலின் SI அலகு ஜூல்.
- திறனின் SI அலகு வாட்.
- இயக்கத்தில் உள்ள பொருளுக்கு இயக்க ஆற்றல் உள்ளது.
- உயரத்தில் உள்ள பொருளுக்கு ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் இருக்கலாம்.
- ஆற்றலை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது; அது வடிவம் மாறுகிறது.
TNPSC தேர்வுக்கான முக்கிய வினா–விடைகள்
1. தூரம் என்றால் என்ன?
பதில்: ஒரு பொருள் கடந்து சென்ற மொத்தப் பாதையின் நீளம்.
2. இடப்பெயர்ச்சி என்றால் என்ன?
பதில்: தொடக்க நிலையிலிருந்து இறுதி நிலைக்கான திசையுடன் கூடிய நேர்கோட்டுத் தூரம்.
3. வேகத்தின் SI அலகு என்ன?
பதில்: மீட்டர்/வினாடி.
4. முடுக்கத்தின் SI அலகு என்ன?
பதில்: மீட்டர்/வினாடி².
5. உராய்வு எந்த வகை விசை?
பதில்: தொடர்பு விசை.
6. நியூட்டனின் முதல் இயக்க விதி எதனுடன் தொடர்புடையது?
பதில்: நிலைமம்.
7. F = ma என்பது எந்த விதியுடன் தொடர்புடையது?
பதில்: நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதி.
8. ஒவ்வொரு செயலுக்கும் சமமான எதிர்த்திசை எதிர்வினை உள்ளது என்பது எந்த விதி?
பதில்: நியூட்டனின் மூன்றாம் இயக்க விதி.
9. வேலையின் SI அலகு என்ன?
பதில்: ஜூல்.
10. திறனின் SI அலகு என்ன?
பதில்: வாட்.
11. இயக்கத்தில் உள்ள பொருளின் ஆற்றல் என்ன?
பதில்: இயக்க ஆற்றல்.
12. உயரத்தின் காரணமாக பொருளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் என்ன?
பதில்: ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்.
13. ஆற்றல் நிலைத்தன்மை விதி என்ன கூறுகிறது?
பதில்: ஆற்றலை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது; அது ஒரு வடிவிலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்றப்படலாம்.
14. ஆறு எளிய இயந்திரங்களில் சிலவற்றைக் குறிப்பிடுக.
பதில்: நெம்புகோல், சக்கரம் மற்றும் அச்சு, சாய்தளம், ஆப்பு, திருகு மற்றும் கப்பி.
நினைவில் வைத்துக்கொள்ள வேண்டிய முக்கிய தகவல்கள்
Distance → Scalar
Displacement → Vector
Force → Newton
Work → Joule
Energy → Joule
Power → Watt
Mass → Kilogram
Weight → Newton
Speed → metre/second
Acceleration → metre/second²
முடிவுரை
இயக்கம், விசை, வேலை மற்றும் ஆற்றல் ஆகியவை இயற்பியலின் அடிப்படைத் தூண்களாகும். தூரம் மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி, வேகம் மற்றும் திசைவேகம், நிறை மற்றும் எடை போன்ற வேறுபாடுகளைத் தெளிவாகப் புரிந்துகொள்வது TNPSC தேர்வில் அடிப்படை Physics கேள்விகளுக்குப் பதிலளிக்க உதவும்.
நியூட்டனின் மூன்று இயக்க விதிகள், ஆற்றலின் பல்வேறு வடிவங்கள், ஆற்றல் நிலைத்தன்மை மற்றும் எளிய இயந்திரங்களின் பயன்பாடுகளையும் உதாரணங்களுடன் படித்துக்கொள்வது General Science தயாரிப்பை மேலும் வலுப்படுத்தும்.
Related TNPSC General Science Study Materials
- பொது அறிவியல் அடிப்படைகள் – TNPSC General Science குறிப்புகள்
- பொருள், தனிமங்கள், சேர்மங்கள் மற்றும் வேதியியல் மாற்றங்கள் – TNPSC Chemistry Notes
- செல் மற்றும் மனித உடலின் அடிப்படை அமைப்பு – TNPSC உயிரியல் குறிப்புகள்
- சுற்றுச்சூழல், சூழலியல் மற்றும் மாசுபாடு – TNPSC குறிப்புகள்
ஆதார அடிப்படை: NCERT அதிகாரப்பூர்வ அறிவியல் பாடநூல்கள் மற்றும் அறிவியல் கற்றல் வளங்களின் அடிப்படையில் இந்தப் பதிவு தயாரிக்கப்பட்டுள்ளது.
