விசை

ஐசக் நியூட்டன்

சர் ஐசக் நியூட்டன் அனைத்துப் பொருட்களின் இயக்கத்தையும், நிலைமம் மற்றும் விசை ஆகியவற்றின் கோட்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி விவரிக்க முயன்றார். அவ்வாறு செய்தபோது அவை சில காப்பு விதிகளுக்குட்பட்டு இயங்குவதைக் கண்டறிந்தார். 1687 ஆம் ஆண்டு, நியூட்டன் பிரின்சிப்பியா மாத்தமாட்டிக்கா (Principia Mathematica) எனும் தனது ஆய்வறிக்கையை வெளியிட்டார். அந்த ஆய்வறிக்கையில், தற்காலத்தில் இயற்பியலில், விசைகளை விபரிக்கும் முக்கியமான மூன்று விதிகளை வரையறுத்தார்.[1][2]

இயற்பியலில் விசை என்பது நேரத்துடன் உந்தம் மாறும் வீதம் ஆகும். உந்தம் (${\displaystyle {\vec {p}}}$) என்பது பொருட் திணிவு (${\displaystyle m\,}$) , அதன் விரைவு (${\displaystyle {\vec {v}}}$) ஆகியவற்றின் பெருக்குத் தொகை.

${\displaystyle {\vec {F}}={\mathrm {d} {\vec {p}} \over \mathrm {d} t}}$.

இங்கு, உந்தம் ${\displaystyle {\vec {p}}=m{\vec {v}}}$, திணிவு ${\displaystyle m\,}$, வேகம் ${\displaystyle {\vec {v}}}$ ஆகும்.

திணிவு m நேரத்துடன் ஒரு மாறிலி எனின், நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி பின்வருமாறு தரப்படும்:

${\displaystyle {\vec {F}}={\frac {\mathrm {d} {\vec {p}}}{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d} (m{\vec {v}})}{\mathrm {d} t}}=m{\frac {\mathrm {d} ({\vec {v}})}{\mathrm {d} t}}=m{\vec {a}}}$

இங்கு ${\displaystyle {\vec {a}}={\mathrm {d} {\vec {v}}}/{\mathrm {d} t}}$ முடுக்கம் அல்லது ஆர்முடுகல் எனப்படும்.

• விசை என்பது பொருள்களுக்கிடையே ஏற்படும் செயலெதிர் செயலின் விளைவு.
• ஒரு பொருளின் மீது செயல்படும் விசைகளைக் காட்ட வேண்டும் எனில், எந்தப் பொருள்கள் கொடுக்கப்பட்டுள்ள பொருளோடு செயலெதிர் செயலில் ஈடுபடுகின்றன என்பதை முதலில் நிர்ணயித்துக் கொள்ள வேண்டும்.
• விசைகளைச் சேர்த்து வைத்தல் என்பது முடியாது; பொருள்களுக்கிடையே செயலெதிர் செயல் முடிந்தவுடன் விசை இருப்பதில்லை.
• மையநோக்கு விசை என்பது பிற விசைகளோடுகூடப் பொருளின் மீது செலுத்தப்படும் ஒரு தனிப்பட்ட விசையே இல்லை; மாறாக, சீரான நேர்த்திசைவேகத்துடன் ஒரு வட்டப்பாதையில் இயங்கிக் கொண்டிருக்கும் பொருளின்மீது செலுத்தப்படும் அனைத்து விசைகளின் தொகுவிசையே ஆகும்.

விசையின் அலகு நியூட்டன் (N) ஆகும். ஒரு நியூட்டன் என்பது ஒரு கிலோ கிராம் எடையுள்ள பொருளொன்றின் மீது ஒரு மீ/செக்² முடுக்கத்தைத் தோற்றுவிக்கும் விசையாகும்.

விசை என்பது நான்கு பெரும் பிரிவுகளைக் கொண்டதாகும்.அவை

• பலவீனமான விசை,
• வலுவான விசை,
• மின்காந்த விசை,
• ஈர்ப்பு விசை ஆகும்.

இவையே அடிப்படை விசைகளாகும்.

அழுத்துவதனால் உண்டகும் விசை,முறுக்குதலினால் உண்டாகுவது, மீள்தன்மை விசை, இயல்பான விசை, ஈர்ப்பு விசை,மற்றும் உராய்வு விசை ஆகியன அடிப்படை அல்லாத விசைகளாகும்.

உராய்வு விசை என்பது ஒரு இயக்கத்திற்கு எதிராகச் செயற்படும் மேற்பரப்பு விசை ஆகும். உராய்வு விசையில் நிலையான உராய்வு, இயக்க உராய்வு என இரு வகைகள் உள்ளன.

ஒரு விசையை இரு கூறுகளாகப் பகுக்கமுடியும். இதை, விசையைப் பகுத்தல் (Resolution of a force) எனக் கூறலாம். புள்ளி ஒன்றில் செயல்படும் இரு விசைகளின் தெகுபயன் விசையினை இணைகர விதியிலிருந்து காணமுடியும். அதுபோல் விசையினை இரு கூறுகளாக பிரிக்கமுடியும். பலவாறாக இதனை பெறமுடியும். இதற்கு விசையின் -திசை அளவு- தெடக்கப் புள்ளியில் ஒரு கிடைக்கோடு வரையப்படுகிறது. விசைக்கும் கிடைக்கோட்டிற்கும் இடைப்பட்ட கோணம் θ என்று கொள்வோம். இந்நிலையில் விசையில் தொடக்கப் புள்ளியிலிருந்து ஒரு செங்குத்துக் கோடு வரையப்படுகிறது. எக்சு மற்றும் ஒய் அச்சுகளுக்குப் இணையாக இரு கோடுகள் விசையின் தலைப் பகுதியைத் தொட்டு இருக்குமாறு ஒரு நாற்கரத்தினை வரையவும். விசையை (F) ஒன்றிற்கொன்று செங்குத்தாக உள்ள இரு கூறுகளாகப் (Fcosθ, Fsinθ) பகுக்கமுடியும்.

விசையின் அலகுகள்

அனைத்துலக முறை அலகுகள் எனப்படும் முறையில், விசையின் அலகு நியூட்டன் ஆகும். ஒரு நியூட்டன் எனப்படுவது, ஒரு கிலோ கிராம் திணிவை, ஒரு மீட்டர்.செக்கன்⁻² முடுக்கத்துடன் அசைப்பதற்குத் தேவையான விசையாகும்.[3]

• Corben, H.C.; Philip Stehle (1994). Classical Mechanics p 28,. New York: Dover publications. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-486-68063-0.
• Cutnell, John d.; Johnson, Kenneth W. (2003). Physics, Sixth Edition. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc.. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0471151831.
• Feynman, R. P., Leighton, R. B., Sands, M. (1963). Lectures on Physics, Vol 1. Addison-Wesley. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-201-02116-1.
• Halliday, David; Robert Resnick; Kenneth S. Krane (2001). Physics v. 1. New York: John Wiley & Sons. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-471-32057-9.
• Parker, Sybil (1993). Encyclopedia of Physics, p 443,. Ohio: McGraw-Hill. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-07-051400-3.
• Sears F., Zemansky M. & Young H. (1982). University Physics. Reading, MA: Addison-Wesley. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-201-07199-1.
• Serway, Raymond A. (2003). Physics for Scientists and Engineers. Philadelphia: Saunders College Publishing. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-534-40842-7.
• Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics (5th ). W. H. Freeman. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-7167-0809-4.
• Verma, H.C. (2004). Concepts of Physics Vol 1. (2004 Reprint ). Bharti Bhavan. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:8177091875.

See also Ton-force.

• Video lecture on Newton's three laws by Walter Lewin from MIT OpenCourseWare
• A Java simulation on vector addition of forces
• Force demonstrated as any influence on an object that changes the object's shape or motion