விசை என்பது ஒரு பொருளை இழுக்கவோ அல்லது தள்ளவோ பயன்படுவதாகும். விசையானது ஒரு பொருளின் இயக்க நிலையை மாற்றவும், வடிவத்தை மாற்றவும் பயன்படுகிறது. அழுத்தம் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பின் மீது செயல்படும் விசையின் அளவாகும்.
2.1 விசை
ஒரு பொருளை இழுப்பதற்கோ அல்லது தள்ளுவதற்கோ உதவுவது விசை எனப்படுகிறது. விசையானது ஒரு பொருளை:
- அசையாத நிலையிலிருந்து அசையச் செய்யலாம்
- அசையும் நிலையிலிருந்து நிறுத்தலாம்
- இயக்கத்தின் வேகத்தை அல்லது திசையை மாற்றலாம்
- பொருளின் வடிவத்தை மாற்றலாம்
விசையின் SI அலகு நியூட்டன் (N) ஆகும். விசை ஒரு வெக்டர் அளவு — இதற்கு அளவும் திசையும் உண்டு.
2.2 விசையின் வகைகள்
2.2.1 தொடர்பு விசைகள் (Contact Forces)
ஒரு பொருளுடன் நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளும்போது செயல்படும் விசைகள் தொடர்பு விசைகள் எனப்படுகின்றன.
- தசை விசை: தசைகளால் உருவாகும் விசை. உதாரணம்: பொருட்களை தூக்குவது, தள்ளுவது.
- உராய்வு விசை: இரண்டு பொருள்கள் ஒன்றுக்கொன்று தொடர்பில் இருக்கும்போது ஏற்படும் விசை.
- காற்று விசை: காற்று இயங்கும்போது ஏற்படும் விசை.
2.2.2 தொடர்பற்ற விசைகள் (Non-Contact Forces)
ஒரு பொருளுடன் நேரடி தொடர்பு இல்லாமலே செயல்படும் விசைகள் தொடர்பற்ற விசைகள் எனப்படுகின்றன.
- காந்த விசை: காந்தங்கள் இரும்பு போன்ற பொருட்களை இழுக்கும் விசை.
- மின்னியல் விசை: மின்னூட்டப்பட்ட பொருட்களுக்கிடையே செயல்படும் விசை.
- புவியீர்ப்பு விசை: பூமி அனைத்து பொருட்களையும் தன்னை நோக்கி இழுக்கும் விசை.
| தொடர்பு விசைகள் | தொடர்பற்ற விசைகள் |
|---|---|
| தொடர்பு அவசியம் | தொடர்பு தேவையில்லை |
| தசை விசை, உராய்வு விசை | காந்த விசை, புவியீர்ப்பு விசை |
| குறுகிய தூரத்தில் மட்டும் செயல்படும் | தொலைவிலும் செயல்படும் |
2.3 அழுத்தம் (Pressure)
ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பின் மீது செயல்படும் விசையின் அளவே அழுத்தம் எனப்படுகிறது.
அழுத்தம் = விசை / பரப்பு (P = F/A)
அழுத்தத்தின் SI அலகு பாஸ்கல் (Pa) ஆகும். 1 Pa = 1 N/m².
- ஊசி, கத்தி போன்றவற்றின் முனைகள் கூர்மையாக இருக்கின்றன (குறைந்த பரப்பு → அதிக அழுத்தம்).
- ஒட்டகத்தின் பாதங்கள் அகன்று இருக்கும் (அதிக பரப்பு → குறைந்த அழுத்தம்).
2.4 திரவ அழுத்தம்
திரவங்கள் அனைத்து திசைகளிலும் அழுத்தத்தை செலுத்துகின்றன. திரவ அழுத்தம் ஆழம் அதிகரிக்க அதிகரிக்கிறது.
திரவ அழுத்தம் (P) = ρgh
இங்கு ρ = திரவத்தின் அடர்த்தி, g = புவியீர்ப்பு முடுக்கம், h = ஆழம்.
- அணைகளின் அடிப்பகுதி மேல்பகுதியை விட தடிமனாக கட்டப்படுகிறது.
- ஆழ்கடல் மீனவர்கள் சிறப்பு உடை அணிவர்.
2.5 வளிமண்டல அழுத்தம்
பூமியை சுற்றியுள்ள காற்று மண்டலம் செலுத்தும் அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தம் எனப்படுகிறது. கடல் மட்டத்தில் வளிமண்டல அழுத்தம் 101325 Pa (1 atm) ஆகும்.
வளிமண்டல அழுத்தத்தை அளவிடும் கருவி பாரோமீட்டர் ஆகும். முதன்முதலில் டோரிசெல்லி (1644) இதனை கண்டுபிடித்தார்.
2.6 பாஸ்கலின் விதி
ஒரு மூடிய திரவ அமைப்பில் ஒரு இடத்தில் செலுத்தப்படும் அழுத்தம், அனைத்து திசைகளிலும் மாற்றமின்றி கடத்தப்படுகிறது. இதுவே பாஸ்கலின் விதி ஆகும்.
பயன்பாடுகள்: நீர்ம அழுத்த தூக்கி (Hydraulic Lift), நீர்ம அழுத்த தடை (Hydraulic Brake).
சுருக்கம்
- விசை = இழுத்தல் அல்லது தள்ளல். அலகு: நியூட்டன் (N). வெக்டர் அளவு.
- தொடர்பு விசைகள்: தசை விசை, உராய்வு விசை. தொடர்பற்ற விசைகள்: காந்த விசை, புவியீர்ப்பு விசை.
- அழுத்தம் = விசை / பரப்பு (P = F/A). அலகு: பாஸ்கல் (Pa) = N/m².
- திரவ அழுத்தம்: P = ρgh. ஆழத்திற்கு நேரடி விகிதாசாரம்.
- வளிமண்டல அழுத்தம் = 101325 Pa; பாரோமீட்டரால் அளவிடப்படுகிறது.
- பாஸ்கலின் விதி பயன்பாடு: நீர்ம அழுத்த தூக்கி, தடை.