சாட்டையடியில் ஒரு சயின்ஸ்...

 தடியால் அடிப்பதைக் காட்டிலும் சாட்டையடி ஏன் அவ்வளவு வலிக்கிறது? அதுவும் ‘டப்’ என்ற ஒருவித பலத்த ஒலியை எழுப்பிக் கொண்டு? காரணம் Conservation of Momentum - உந்தம் அழியாமை. Conservation of Momentum என்றால் என்ன? நிறைக்கும் (m) (திசை)வேகத்திற்கும்(v) இடையே ஆன ஒரு கொடுக்கல் வாங்கல். 

அதாவது நிறை குறையும் போது (திசை)வேகம் அதிகரிக்கும். நிறை அதிகமானால் (திசை)வேகம் குறையும். ஒரு பொம்மை காரின் மீது சிறு எடையை வைத்து காரை ஓடவிடுங்கள். ஓடும் போது அந்த எடையை அகற்றினால் அந்த பொம்மை கார் வேகமெடுக்கும். மீண்டும் எடையை வைத்தால் வேகம் குறைந்துவிடும். இது தான் உந்தம் அழியாமை என்ற conservation of momentum. அதாவது m-ம் v-ம் momentum- த்தை பரிமாற்றிக்கொள்ளும்.

இப்போது சாட்டைக்கு வருவோம். முதலில் நீங்கள் சாட்டையை உதறும் போது சாட்டையின் 1 என காண்பிக்கப்பட்ட அதிக நிறை (mass) கொண்ட பகுதி உந்தத்தை momentum கடத்துகிறது அது குறைந்த வேகத்தில் நகர்கிறது. போகப்போக உந்தம் (momentum) நகரும் பகுதி (2 & 3) குறுக ஆரம்பிக்கிறது. அதாவது நிறை குறைகிறது. அப்போது வேகம் அதிகரிக்கிறது. நுனியில் ஆகக்குறைந்த நிறை மட்டும் உள்ளதால் அந்த நுனி ஒலி வேகத்தைவிட வேகமாக நகரும். அது எழுப்பும் sonic boom தான் அந்த டப் ஒலி.

 

அதாவது, சாட்டை நுனி ஒலி வேகத்தைக் கடக்கும் போது அதன் முன் உள்ள காற்றை நெருக்கி பின்னால் ஓர் குறைந்த அழுத்தத்தை உருவாக்கும். அங்கு வெப்பநிலை குறைந்து மேகம் போன்றும் உருவாகும். அந்த குறை அழுத்த பகுதியைச் சுற்றி காற்று வேகமாக நிரம்புகிறது. அங்கு பலத்த ஓசை ஏற்படுகிறது. Supersonic போல.

  

கானொலியில் ஒருவர் சங்கிலியை சாட்டையாக பயன்படுத்துகிறார். சங்கிலியின் நகரும் பகுதி குறைந்து நுனிக்கு momentum கடத்தப்படும் போது அதன் வேகம் ஒலி வேகத்தை கடப்பதால் sonic boom ஏற்பட்டு மேகம் போன்ற vapour உருவாகிறது.