பாய்ம இயக்கவியல் — பாயும் திரவங்களும் வாயுக்களும் எவ்வாறு நடந்துகொள்கின்றன என்பதை ஆராய்கிறது. விமானம் ஏன் பறக்கிறது, தோட்டக் குழாயை அழுத்தினால் ஏன் நீர் வேகமாகச் செல்கிறது — இவை அனைத்தும் இரு எளிய கொள்கைகளால் விளக்கப்படுகின்றன.
1. சீரான பாய்வு (Streamline flow)
ஒவ்வொரு துகளும் ஒரே பாதையைப் பின்பற்றும், சுழியற்ற (laminar) பாய்வையே இங்கு கருதுகிறோம். வேகம் அதிகமானால் இது குழப்பப் பாய்வாக (turbulent) மாறும்.
2. தொடர்ச்சிச் சமன்பாடு (Equation of continuity)
அழுத்தமுடியாத பாய்மம் (incompressible) ஒரு குழாயில் பாயும்போது, திணிவு அழியாமையால் பாய்வு வீதம் மாறிலி:
Continuity
A₁v₁ = A₂v₂ · A = குறுக்குவெட்டுப் பரப்பு, v = கதிஅன்றாட உதாரணம்
தோட்ட நீர்க்குழாயின் முனையை விரலால் அழுத்தினால் (A குறைகிறது), நீர் வேகமாக வெளியேறுகிறது (v அதிகரிக்கிறது) — A₁v₁ = A₂v₂ நேரடி உதாரணம்.
3. பெர்னூலி தத்துவம் (Bernoulli's principle)
சக்தி அழிவின்மையின் ஒரு வடிவம்: ஒரு பாய்மத்தில் கதி அதிகமாகும் இடத்தில் அமுக்கம் குறைகிறது:
Bernoulli
P + ½ρv² + ρgh = மாறிலிவிமானச் சிறகின் தூக்கு விசை (lift)
சிறகின் வளைவான மேற்பரப்பில் காற்று வேகமாகச் செல்கிறது → அங்கு அமுக்கம் குறைவு; கீழே மெதுவாக → அமுக்கம் அதிகம். இந்த அமுக்க வேறுபாடே மேல்நோக்கிய தூக்கு விசையை உருவாக்குகிறது.
பிற பெர்னூலி உதாரணங்கள்
- இரு கப்பல்கள் அருகருகே சென்றால் இடைவெளியில் நீர் வேகம் → அமுக்கம் குறைவு → ஒன்றையொன்று இழுக்கும்.
- தெறிப்பான் (spray), கார்ப்யூரேட்டர், பந்து சுழன்று வளைதல் (swing) — அனைத்தும் பெர்னூலி.
4. தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு
எ.கா — தொடர்ச்சி. 4 cm² குறுக்குவெட்டுள்ள குழாயில் நீர் 2 m s⁻¹-இல் பாய்கிறது. குழாய் 1 cm²-ஆக ஒடுங்கும் இடத்தில் கதி?
A₁v₁ = A₂v₂ → 4 × 2 = 1 × v₂
v₂ = 8/1 = 8 m s⁻¹ (பரப்பு ¼ ஆனதால் கதி 4 மடங்கு)
தேர்வாளர் குறிப்பு
- தொடர்ச்சி = திணிவு அழிவின்மை; பெர்னூலி = சக்தி அழிவின்மை — இவ்விணைப்பைக் குறிப்பிடுங்கள்.
- "கதி அதிகம் → அமுக்கம் குறைவு" — விமானம், சுவிங் பந்து போன்ற விளக்கங்களுக்கு இதைப் பயன்படுத்துங்கள்.
- தொடர்ச்சிச் சமன்பாடு அழுத்தமுடியாத பாய்மத்துக்கே (incompressible).
🎯 MCQ பயிற்சி — 20 கேள்விகள்
விடையைத் தெரிவுசெய்யவும் — பின்னர் ஒவ்வொரு விருப்பத்துக்கும் ஏன் சரி / தவறு எனும் விளக்கமும் ஆழமான விளக்கமும் (deep explanation) தோன்றும்.
Q1 / 20
★★★★★
தொடர்ச்சிச் சமன்பாடு (equation of continuity) கூறுவது?
(1) A₁v₁ = A₂v₂
சரி — பரப்பு × வேகம் மாறிலி.
(2) A₁/v₁ = A₂/v₂
தலைகீழ்.
(3) A₁v₁² = A₂v₂²
தவறு.
(4) v₁ = v₂
இல்லை.
(5) A₁ = A₂
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அமுங்காப் பாய்மத்துக்கு (incompressible) கனஅளவு வீதம் மாறாது: A₁v₁ = A₂v₂. குறுகிய இடத்தில் வேகம் அதிகம்.
Q2 / 20
★★★★★
குழாயின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பு பாதியானால் (incompressible flow) வேகம்?
(1) பாதியாகும் / halves
இல்லை.
(2) இரட்டிப்பாகும் / doubles
சரி — A↓ → v↑ (Av மாறிலி).
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) நான்கு மடங்கு / quadruples
இல்லை.
(5) பூஜ்ஜியம் / zero
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): A₁v₁ = A₂v₂; A → A/2 எனில் v → 2v. (தோட்ட நீர்க்குழாயின் முனையை அழுத்தினால் நீர் வேகமாகப் பீய்ச்சுவது இதே.)
Q3 / 20
★★★★★
பெர்னூலியின் கோட்பாடு (Bernoulli) கூறுவது?
(1) வேகம் அதிகரித்தால் அழுத்தம் அதிகரிக்கும் / faster flow → higher pressure
தலைகீழ்.
(2) வேகம் அதிகரித்தால் அழுத்தம் குறையும் / faster flow → lower pressure
சரி — வேகம்↑ → அழுத்தம்↓.
(3) அழுத்தம் மாறாது / pressure constant
இல்லை.
(4) வேகம் அழுத்தத்தைச் சாராது / speed independent of pressure
இல்லை.
(5) அழுத்தம் = 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P + ½ρv² + ρgh = மாறிலி. வேகம் அதிகமாகும் இடத்தில் அழுத்தம் குறையும் (ஆற்றல் காப்பின் விளைவு).
Q4 / 20
★★★★★
விமான இறக்கை (aerofoil) மேலெழும்பு விசையைப் (lift) பெறுவது எப்படி?
(1) மேற்புறம் வேகம் குறைவு / air is slower on top
தலைகீழ்.
(2) மேற்புறம் வேகம் அதிகம் → அழுத்தம் குறைவு → மேல்நோக்கி நிகர விசை / air is faster on top → lower pressure → net upward force
சரி — பெர்னூலி.
(3) இறக்கை இலகுவானது / the wing is light
இல்லை.
(4) ஈர்ப்பு இல்லை / no gravity
இல்லை.
(5) காந்த விசை / magnetic force
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): இறக்கையின் வளைவால் மேற்புற காற்று வேகமாகப் பாய்ந்து அழுத்தம் குறைகிறது; கீழ்ப்புற அழுத்தம் அதிகம் → அழுத்த வேறுபாடு மேல்நோக்கி lift தருகிறது.
Q5 / 20
★★★★☆
ஒரு குழாயில் A₁=6 cm², v₁=2 m s⁻¹. குறுகிய பகுதியில் A₂=2 cm². v₂?
(1) 6 m s⁻¹
சரி — 6×2 = 2×v₂ → v₂=6.
(2) 0.67 m s⁻¹
தலைகீழ்.
(3) 4 m s⁻¹
தவறு.
(4) 12 m s⁻¹
தவறு.
(5) 2 m s⁻¹
மாறாது அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): A₁v₁ = A₂v₂ → 6×2 = 2×v₂ → v₂ = 12/2 = 6 m s⁻¹.
Q6 / 20
★★★★☆
ஒரு திரவத்தில் h ஆழத்தில் அமுக்கம்?
(1) ρg/h
தலைகீழ்.
(2) hρg
சரி — P = hρg.
(3) h/ρg
தவறு.
(4) ρgh²
தவறு.
(5) h+ρg
கூட்டல் அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = hρg (ஆழம் × அடர்த்தி × g). வடிவத்தைச் சாராது, ஆழத்தை மட்டுமே சார்ந்தது.
Q7 / 20
★★★★☆
பாய்மம் சீரொழுக்காக (streamline / laminar) இருப்பது?
(1) பாய்மம் சுழித்துப் பாயும் / the fluid swirls turbulently
அது கொந்தளிப்பு.
(2) ஒவ்வொரு துகளும் ஒரே பாதையை (சீரொழுக்குக் கோடு) பின்பற்றும் / each particle follows the same smooth path (streamline)
சரி.
(3) வேகம் மிக அதிகம் / speed is very high
அப்போது கொந்தளிப்பு.
(4) அழுத்தம் மாறாது / pressure is constant
இல்லை.
(5) பாய்மம் நிற்கும் / the fluid is static
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): சீரொழுக்கு: அடுத்தடுத்த துகள்கள் ஒரே மென்மையான பாதையைப் பின்பற்றும், அடுக்குகள் கலவாது. வேகம் ஒரு கட்டத்தைத் தாண்டினால் கொந்தளிப்பாகும்.
Q8 / 20
★★★★☆
பெர்னூலி சமன்பாட்டின் வடிவம்?
(1) P + ½ρv² + ρgh = மாறிலி / constant
சரி.
(2) P = ½ρv²
முழுமையற்றது.
(3) P + ρv = மாறிலி
தவறு.
(4) ½mv² + mgh
அது இயக்கச்/அழுத்தச் சக்தி.
(5) PV = nRT
அது வாயு விதி.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P + ½ρv² + ρgh = மாறிலி — அழுத்த ஆற்றல் + இயக்க ஆற்றல்/அலகு கனஅளவு + அழுத்தச் சக்தி/அலகு கனஅளவு (ஆற்றல் காப்பு).
Q9 / 20
★★★★☆
அர்க்கிமிடிஸ் தத்துவப்படி மிதப்பு விசை (upthrust)?
(1) பொருளின் எடை / weight of the object
அது மிதக்கும்போது மட்டும்.
(2) இடம்பெயர்க்கப்பட்ட பாய்மத்தின் எடை / weight of fluid displaced
சரி.
(3) பொருளின் கனஅளவு / volume of object
அலகு தவறு.
(4) பாய்ம அழுத்தம் / fluid pressure
இல்லை.
(5) பூஜ்ஜியம் / zero
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): மிதப்பு = இடம்பெயர்க்கப்பட்ட பாய்மத்தின் எடை = Vρg (V = மூழ்கிய கனஅளவு).
Q10 / 20
★★★☆☆
வேகமாக ஓடும் ரயிலுக்கு அருகில் நிற்கக் கூடாது என்பது எந்தக் கோட்பாடு?
(1) அர்க்கிமிடிஸ் / Archimedes
இல்லை.
(2) பெர்னூலி (வேகக் காற்று → குறை அழுத்தம் → இழுத்தல்) / Bernoulli (fast air → low pressure → pulled in)
சரி.
(3) நியூட்டன் 1 / Newton 1
இல்லை.
(4) பாஸ்கல் / Pascal
இல்லை.
(5) ஓம் / Ohm
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ரயில் கடக்கும்போது இடைப்பட்ட காற்று வேகமாகப் பாய்ந்து அழுத்தம் குறைகிறது; வெளிப்புற அதிக அழுத்தம் நபரை ரயிலை நோக்கி தள்ளுகிறது (பெர்னூலி).
Q11 / 20
★★★☆☆
வென்ச்சூரி மீட்டர் (venturi meter) எதை அளக்கப் பயன்படுகிறது?
(1) வெப்பநிலை / temperature
இல்லை.
(2) பாய்ம ஓட்ட வீதம்/வேகம் / fluid flow rate/speed
சரி — குறுக்கம் + பெர்னூலி.
(3) திணிவு / mass
இல்லை.
(4) அதிர்வெண் / frequency
இல்லை.
(5) மின்னோட்டம் / current
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வென்ச்சூரி மீட்டர் ஒரு குறுக்கத்தில் வேகம் கூடி அழுத்தம் குறைவதை (பெர்னூலி) அளந்து பாய்ம வேகம்/ஓட்ட வீதத்தைக் கணிக்கிறது.
Q12 / 20
★★★☆☆
அமுங்காப் பாய்மம் (incompressible fluid) என்பது?
(1) அழுத்தம் மாறாது / pressure is constant
இல்லை.
(2) அடர்த்தி கிட்டத்தட்ட மாறாது / density is essentially constant
சரி — அடர்த்தி மாறாது (திரவங்கள்).
(3) வேகம் பூஜ்ஜியம் / speed is zero
இல்லை.
(4) பாகுத்தன்மை இல்லை / has no viscosity
அது இலட்சிய பாய்மம்.
(5) கனஅளவு பூஜ்ஜியம் / volume zero
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அமுங்காப் பாய்மம் = அழுத்தத்தால் அடர்த்தி கிட்டத்தட்ட மாறாதது (திரவங்கள்). இதற்கே தொடர்ச்சிச் சமன்பாடு A₁v₁=A₂v₂ எளிமையாகப் பொருந்தும்.
Q13 / 20
★★★☆☆
அடர்த்தியின் (density) சூத்திரம்?
(1) m × V
பெருக்கல் அல்ல.
(2) m / V
சரி — ρ = m/V.
(3) V / m
தலைகீழ்.
(4) mV²
தவறு.
(5) m + V
கூட்டல் அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ρ = திணிவு/கனஅளவு = m/V (kg m⁻³).
Q14 / 20
★★★☆☆
கொந்தளிப்பு ஓட்டம் (turbulent flow) ஏற்படுவது?
(1) வேகம் மிகக் குறைவு / speed very low
அப்போது சீரொழுக்கு.
(2) வேகம் ஒரு மாறுநிலையைத் தாண்டும்போது / speed exceeds a critical value
சரி.
(3) அழுத்தம் பூஜ்ஜியம் / pressure zero
இல்லை.
(4) பாய்மம் ஓய்வில் / fluid at rest
இல்லை.
(5) குழாய் நேராக இருக்கும்போது / pipe is straight
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வேகம் மாறுநிலை வேகத்தைத் தாண்டினால் ஓட்டம் சுழித்து கலந்து கொந்தளிப்பாகும் (சீரொழுக்கு உடைகிறது).
Q15 / 20
★★★☆☆
தெளிப்பான்/அட்டோமைசர் (atomizer, perfume spray) எந்தக் கோட்பாட்டால் இயங்குகிறது?
(1) அர்க்கிமிடிஸ் / Archimedes
இல்லை.
(2) பெர்னூலி / Bernoulli
சரி — வேகக் காற்று → குறை அழுத்தம் → திரவம் உறிஞ்சப்படும்.
(3) நியூட்டன் 3 / Newton 3
இல்லை.
(4) ஓம் / Ohm
இல்லை.
(5) பாஸ்கல் / Pascal
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வேகமாக வீசும் காற்று குழாய் முனையில் குறை அழுத்தத்தை உருவாக்க, அதிக அழுத்தத்தில் உள்ள திரவம் மேலெழுந்து தெளிக்கப்படுகிறது (பெர்னூலி).
Q16 / 20
★★★★☆
500 cm³ பொருள் நீரில் முழுமையாக மூழ்கியுள்ளது (ρ=1000, g=10). மிதப்பு விசை?
(1) 0.5 N
தவறு.
(2) 5 N
சரி — Vρg = 500×10⁻⁶×1000×10 = 5 N.
(3) 50 N
தவறு.
(4) 500 N
தவறு.
(5) 0.05 N
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): V = 500 cm³ = 5×10⁻⁴ m³. மிதப்பு = Vρg = 5×10⁻⁴×1000×10 = 5 N.
Q17 / 20
★★★☆☆
ஒரு பொருள் மிதக்கும் நிபந்தனை?
(1) எடை > மிதப்பு / weight > upthrust
அப்போது மூழ்கும்.
(2) எடை = மிதப்பு / weight = upthrust
சரி — மிதக்கையில் எடை = மிதப்பு.
(3) எடை = 0
இல்லை.
(4) அடர்த்தி = 0
இல்லை.
(5) மிதப்பு = 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): மிதக்கும் பொருளுக்கு எடை = மிதப்பு (ΣF=0). பொருளின் அடர்த்தி பாய்ம அடர்த்தியை விடக் குறைவாக இருந்தால் மிதக்கும்.
Q18 / 20
★★★☆☆
குழாயின் கனஅளவு ஓட்ட வீதம் (volume flow rate) எதற்குச் சமம்?
(1) A/v
தலைகீழ்.
(2) A × v
சரி — Q = Av (m³ s⁻¹).
(3) v/A
தலைகீழ்.
(4) A + v
கூட்டல் அல்ல.
(5) A v²
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): கனஅளவு ஓட்ட வீதம் Q = பரப்பு × வேகம் = Av; தொடர்ச்சியால் இது மாறிலி.
Q19 / 20
★★★☆☆
பெர்னூலி கோட்பாடு எந்த அழிவின்மைக் கோட்பாட்டின் வடிவம்?
(1) உந்தம் / momentum
இல்லை.
(2) ஆற்றல் / energy
சரி — பாய்மத்தின் ஆற்றல் காப்பு.
(3) மின்னேற்றம் / charge
இல்லை.
(4) திணிவு / mass
அது தொடர்ச்சி.
(5) திருப்புத்திறன் / torque
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பெர்னூலி = அலகு கனஅளவுக்கு ஆற்றல் காப்பு (அழுத்த + இயக்க + அழுத்தச் சக்தி). தொடர்ச்சி = திணிவு காப்பு.
Q20 / 20
★★★☆☆
இரு படகுகள் இணையாக வேகமாகச் சென்றால் அவை ஒன்றையொன்று நெருங்குவது ஏன்?
(1) காந்த விசை / magnetic force
இல்லை.
(2) இடைப்பட்ட நீர் வேகமாகப் பாய்ந்து அழுத்தம் குறைதல் (பெர்னூலி) / water between them flows faster, lowering pressure (Bernoulli)
சரி.
(3) ஈர்ப்பு / gravity
இல்லை.
(4) உராய்வு / friction
இல்லை.
(5) அலை / waves
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): படகுகளுக்கிடையே நீர் வேகமாகப் பாய்ந்து அழுத்தம் குறைகிறது; வெளிப்புற அதிக அழுத்தம் படகுகளை உள்நோக்கித் தள்ளுகிறது (பெர்னூலி).
📝 கட்டமைக்கப்பட்ட வினாக்கள் — 3
கட்டமைப்பு வினா 1
7 புள்ளி
ஒரு கிடைமட்டக் குழாயின் அகன்ற பகுதியில் A₁ = 8 cm², நீர் வேகம் v₁ = 3 m s⁻¹. குறுகிய பகுதியில் A₂ = 2 cm². (ρ = 1000 kg m⁻³)
(a) குறுகிய பகுதியில் வேகம் v₂?
விடை
A₁v₁ = A₂v₂ → 8×3 = 2×v₂
v₂ = 24/2 = 12 m s⁻¹
(b) பெர்னூலியால் இரு பகுதிகளுக்கிடையே அழுத்த வேறுபாட்டைக் கணக்கிடுக (கிடைமட்டம், h சமம்).
விடை
P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
P₁ − P₂ = ½ρ(v₂² − v₁²) = ½×1000×(144 − 9)
= 500×135 = 67500 Pa (அகன்ற பகுதியில் அழுத்தம் அதிகம்)
கட்டமைப்பு வினா 2
6 புள்ளி
ஒரு 800 cm³ உலோகக் கட்டி நீரில் முழுமையாக மூழ்கியுள்ளது. அதன் திணிவு 6 kg. (ρ_நீர்=1000, g=10)
(a) மிதப்பு விசையைக் கணக்கிடுக.
விடை
V = 800 cm³ = 8×10⁻⁴ m³
மிதப்பு = Vρg = 8×10⁻⁴×1000×10 = 8 N
(b) நீரில் கட்டியின் வெளிப்படை எடை (apparent weight)?
விடை
உண்மை எடை = mg = 6×10 = 60 N
வெளிப்படை எடை = 60 − 8 = 52 N
கட்டமைப்பு வினா 3
5 புள்ளி
பெர்னூலி பயன்பாடுகள்.
(a) விமான இறக்கை மேலெழும்பு விசையை (lift) எவ்வாறு பெறுகிறது எனப் பெர்னூலியால் விளக்குக.
விடை
இறக்கையின் வளைந்த மேற்பரப்பின் மீது காற்று வேகமாகப் பாய்கிறது → அழுத்தம் குறைகிறது. கீழ்ப்புறம் வேகம் குறைவு → அழுத்தம் அதிகம். இவ்வழுத்த வேறுபாடு மேல்நோக்கி நிகர விசை (lift) தருகிறது.
(b) தொடர்ச்சிச் சமன்பாட்டுக்கும் பெர்னூலிக்கும் உள்ள வேறுபாட்டை ஒரு வரியில் கூறுக.
விடை
தொடர்ச்சி = திணிவு காப்பு (A₁v₁=A₂v₂); பெர்னூலி = ஆற்றல் காப்பு (P+½ρv²+ρgh=மாறிலி).
✍️ கட்டுரை வினாக்கள் — 4
கட்டுரை வினா 1
10 புள்ளி
(a) தொடர்ச்சிச் சமன்பாட்டை (equation of continuity) அதன் அடிப்படையுடன் (திணிவு காப்பு) கூறுக. (b) பெர்னூலியின் கோட்பாட்டையும் சமன்பாட்டையும் தருக. (c) ஒரு கிடைமட்டக் குழாயில் அகன்ற பகுதியில் A₁=10 cm², v₁=2 m s⁻¹; குறுகிய பகுதியில் A₂=5 cm². v₂ மற்றும் அழுத்த வேறுபாட்டைக் கணக்கிடுக (ρ=1000).
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) அமுங்காப் பாய்மத்தில் எந்த இரு குறுக்குவெட்டிலும் கனஅளவு ஓட்ட வீதம் சமம்: A₁v₁ = A₂v₂. இது திணிவு காப்பின் விளைவு (உள்வரும் = வெளிச்செல்லும் திணிவு).
(b) சீரொழுக்குப் பாய்மத்தில் அழுத்தம் + இயக்க ஆற்றல்/கனஅளவு + அழுத்தச் சக்தி/கனஅளவு மாறிலி: P + ½ρv² + ρgh = மாறிலி. வேகம் அதிகமாகும் இடத்தில் அழுத்தம் குறையும்.
(c)
(b) சீரொழுக்குப் பாய்மத்தில் அழுத்தம் + இயக்க ஆற்றல்/கனஅளவு + அழுத்தச் சக்தி/கனஅளவு மாறிலி: P + ½ρv² + ρgh = மாறிலி. வேகம் அதிகமாகும் இடத்தில் அழுத்தம் குறையும்.
(c)
A₁v₁=A₂v₂ → 10×2 = 5×v₂ → v₂ = 4 m s⁻¹
P₁−P₂ = ½ρ(v₂²−v₁²) = ½×1000×(16−4) = 500×12 = 6000 Pa
கட்டுரை வினா 2
10 புள்ளி
(a) பெர்னூலியின் கோட்பாட்டின் மூன்று அன்றாட/தொழில்நுட்பப் பயன்பாடுகளை விளக்குக. (b) ஒவ்வொன்றிலும் வேகம்–அழுத்தத் தொடர்பை எவ்வாறு பயன்படுத்துகிறோம் எனக் காட்டுக.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) & (b)
1. விமான இறக்கை (lift): மேற்புறம் காற்று வேகம்↑ → அழுத்தம்↓; கீழ்ப்புறம் அழுத்தம்↑ → மேல்நோக்கி நிகர விசை.
2. அட்டோமைசர்/தெளிப்பான்: வேகக் காற்று குழாய் முனையில் அழுத்தம்↓ → அதிக அழுத்தத் திரவம் மேலெழுந்து தெளிக்கப்படுகிறது.
3. வென்ச்சூரி மீட்டர்: குறுக்கத்தில் வேகம்↑ → அழுத்தம்↓; அழுத்த வேறுபாட்டை அளந்து பாய்ம ஓட்ட வீதம் கணிக்கப்படுகிறது.
(மேலும்: spin செய்த பந்தின் வளைவு, இரு படகுகள் நெருங்குதல் — அனைத்திலும் வேகம்↑ → அழுத்தம்↓.)
கட்டுரை வினா 3
10 புள்ளி
(a) அர்க்கிமிடிஸ் தத்துவத்தைக் கூறி மிதப்பு விசை = Vρg எனக் காட்டுக. (b) ஒரு பொருள் மிதக்க/மூழ்க/நிலைத்திருக்க உரிய நிபந்தனைகளை அடர்த்தியால் கூறுக. (c) ஒரு மரக்கட்டை (அடர்த்தி 600 kg m⁻³) நீரில் மிதக்கிறது. அதன் எத்தனை சதவீதம் நீருக்கடியில் இருக்கும்? (ρ_நீர்=1000)
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) ஒரு பாய்மத்தில் மூழ்கிய பொருளின் மீது செயற்படும் மேல்நோக்கு மிதப்பு விசை = அது இடம்பெயர்க்கும் பாய்மத்தின் எடைக்குச் சமம். இடம்பெயர்ந்த கனஅளவு V, அடர்த்தி ρ → எடை = Vρg = மிதப்பு.
(b) ρ_பொருள் < ρ_பாய்மம் → மிதக்கும்; ρ_பொருள் > ρ_பாய்மம் → மூழ்கும்; ρ_பொருள் = ρ_பாய்மம் → இடைநிலையில் நிலைத்திருக்கும்.
(c) மிதக்கையில் எடை = மிதப்பு.
(b) ρ_பொருள் < ρ_பாய்மம் → மிதக்கும்; ρ_பொருள் > ρ_பாய்மம் → மூழ்கும்; ρ_பொருள் = ρ_பாய்மம் → இடைநிலையில் நிலைத்திருக்கும்.
(c) மிதக்கையில் எடை = மிதப்பு.
ρ_கட்டை·V·g = ρ_நீர்·V_மூழ்கி·g
V_மூழ்கி/V = ρ_கட்டை/ρ_நீர் = 600/1000 = 0.6
எனவே 60% நீருக்கடியில்.
கட்டுரை வினா 4
10 புள்ளி
(a) சீரொழுக்கு (laminar) மற்றும் கொந்தளிப்பு (turbulent) ஓட்டங்களை வேறுபடுத்துக. (b) தொடர்ச்சிச் சமன்பாட்டின்படி குழாய் குறுகும்போது வேகம் ஏன் கூடுகிறது, அப்போது பெர்னூலியால் அழுத்தம் ஏன் குறைகிறது எனக் காரணத்துடன் இணைத்து விளக்குக. (c) ஒரு தோட்ட நீர்க்குழாயின் முனையை விரலால் பாதியாக மூடினால் நீர் ஏன் வேகமாகப் பீய்ச்சுகிறது?
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) சீரொழுக்கு: துகள்கள் ஒரே மென்மையான பாதையில், அடுக்குகள் கலவாமல், குறை வேகத்தில். கொந்தளிப்பு: மாறுநிலை வேகத்தைத் தாண்டி, சுழித்து, கலந்து, ஒழுங்கற்று.
(b) தொடர்ச்சி (A₁v₁=A₂v₂, திணிவு காப்பு): A குறைந்தால் v கூடும். பெர்னூலி (ஆற்றல் காப்பு, P+½ρv²=மாறிலி): v கூடினால் இயக்க ஆற்றல் கூடி, அதற்கீடாக அழுத்த ஆற்றல் (P) குறைய வேண்டும் → குறுகிய இடத்தில் அழுத்தம் குறைவு.
(c) விரலால் பரப்பு A குறைக்கப்படுகிறது; தொடர்ச்சியால் (Av மாறிலி) வேகம் v கூடுகிறது → நீர் வேகமாகப் பீய்ச்சுகிறது.
(b) தொடர்ச்சி (A₁v₁=A₂v₂, திணிவு காப்பு): A குறைந்தால் v கூடும். பெர்னூலி (ஆற்றல் காப்பு, P+½ρv²=மாறிலி): v கூடினால் இயக்க ஆற்றல் கூடி, அதற்கீடாக அழுத்த ஆற்றல் (P) குறைய வேண்டும் → குறுகிய இடத்தில் அழுத்தம் குறைவு.
(c) விரலால் பரப்பு A குறைக்கப்படுகிறது; தொடர்ச்சியால் (Av மாறிலி) வேகம் v கூடுகிறது → நீர் வேகமாகப் பீய்ச்சுகிறது.