Rectilinear motion Tamil revision study sheet in plain-language paragraphs for O/L Science Grade 10: distance versus displacement as scalar and vector quantities, speed versus velocity, acceleration and deceleration with worked examples, reading velocity-time graphs for slope and area, and acceleration due to gravity for falling and thrown-upward objects — grounded in the Grade 10 Unit 2 O/L Science lesson.

🏠 O/L அறிவியல்அனைத்து மனப்படங்களும்

தரம் 10 · அலகு 2 · குறு குறிப்பு

🧠 மனப்படம்
🏃
தேக்கோட்டு இயக்கம்
Rectilinear Motion · Grade 10, Unit 2
இப்பக்கம் மனப்படத்தின் அதே உள்ளடக்கத்தை, தொடர் வாக்கியங்களாக விளக்கமாக எழுதப்பட்ட ஒரு revision sheet ஆகும் — முதலிலிருந்து இறுதிவரை வாசித்துப் படிக்க.

1 தூரமும் இடப்பெயர்ச்சியும்

ஒரு பொருள் ஓர் இடத்திலிருந்து இன்னோர் இடத்துக்கு நகர்ந்தால், அப்பொருள் கடந்த பாதையின் மொத்த நீளமே தூரம். வளைந்த சாலையில் எத்தனை நெளிவுகளில் சென்றிருந்தாலும், சேர்த்துக் கணக்கிட்ட நீளமே தூரம் — அதற்குத் திசை இல்லை; இது எண்ணிக் கணியம் (scalar). SI அலகு மீற்றர் (m).

இடப்பெயர்ச்சி வேறு. பொருள் எங்கிருந்து தொடங்கி எங்கே முடிந்தது என்ற இரு புள்ளிகளை நேர்க்கோட்டில் இணைத்தால் கிடைக்கும் நீளமும் திசையும் சேர்ந்த காவிக் கணியம் (vector). SI அலகு மீற்றர், ஆனால் "வடக்கு நோக்கி 200 m" என்ற வடிவில் எழுதப்படும்.

உதாரணம் — 400 m ஓட்டப் பாதைஓர் ஓட்டக்காரர் முழுச் சுற்று ஒன்றை முடித்து தொடக்கப் புள்ளிக்கே திரும்பினால்: தூரம் = 400 m; இடப்பெயர்ச்சி = 0 m (தொடக்கம் = முடிவு). பாதிச் சுற்று மட்டும் ஓடினால்: தூரம் = 200 m; இடப்பெயர்ச்சி = வட்டத்தின் விட்டம் (≈127 m).

தூரம் ≥ இடப்பெயர்ச்சி எப்போதும். நேர்க்கோட்டில் ஒரே திசையில் சென்றால் மட்டுமே தூரம் = இடப்பெயர்ச்சி; மீண்டு வந்தால் இடப்பெயர்ச்சி குறையும்.

2 கதியும் வேகமும்

தூரத்தையும் இடப்பெயர்ச்சியையும் நேரத்தால் வகுத்தால் இரு புதிய கணியங்கள் கிடைக்கும் — கதியும் வேகமும்.

2.1 கதி (Speed)

ஓரலகு நேரத்தில் ஒரு பொருள் கடக்கும் தூரமே கதி: கதி = தூரம் / நேரம். கதிக்குத் திசை இல்லை; SI அலகு m s⁻¹. சீரான கதி என்பது ஒவ்வொரு ஒரே நேர இடைவெளியிலும் ஒரே தூரம் கடப்பது — 6 m s⁻¹ சீரான கதியில் சென்றால் 1 வி. = 6 m, 2 வி. = 12 m, 3 வி. = 18 m என நடக்கும்.

2.2 வேகம் (Velocity)

ஓரலகு நேரத்தில் நிகழும் இடப்பெயர்ச்சியே வேகம்: வேகம் = இடப்பெயர்ச்சி / நேரம். வேகம் காவிக் கணியம் — அளவும் திசையும் சேர்ந்தது. "6 m s⁻¹ வடக்கு நோக்கி" என்பது சரியான வேகக் கூற்று; "6 m s⁻¹" மட்டும் கதி.

⚠ எளிய குழப்பம்நேர்க்கோட்டுப் பாதையில் ஒரே திசையில் இயங்கினால் கதி = வேகத்தின் அளவு; ஆனால் வளைந்த பாதையில் இது தவறு. வட்டச் சுற்று முடித்த ஓட்டக்காரரின் சராசரிக் கதி பெரிது, ஆனால் சராசரி வேகம் பூஜ்ஜியம் (இடப்பெயர்ச்சி பூஜ்ஜியமானதால்).

சராசரி வேகம் = மொத்த இடப்பெயர்ச்சி / மொத்த நேரம். சீரான வேகம் என்பது ஒவ்வொரு நேர இடைவெளியிலும் ஒரே அளவும் திசையும் கொண்ட இடப்பெயர்ச்சி; சீரற்ற வேகம் என்பது அளவோ திசையோ இரண்டுமோ மாறுவது.

3 ஆர்முடுகலும் அமர்முடுகலும்

பெரும்பான்மை இயக்கங்களில் வேகம் நேரத்துக்கு நேரம் மாறுகிறது. இந்த வேக மாற்ற வீதமே ஆர்முடுகல் (acceleration): ஆர்முடுகல் = (இறுதி வேகம் − ஆரம்ப வேகம்) / நேரம். SI அலகு m s⁻². வேகத்தைப் போல ஆர்முடுகலும் காவிக் கணியம் — திசை உண்டு. மதிப்பு நேராக இருந்தால் வேகம் ஏறும்; எதிராக இருந்தால் வேகம் வீழும் — இதுவே அமர்முடுகல் (deceleration).

உதாரணம்வேகம் 0-லிருந்து 4 வி.-இல் 12 m s⁻¹ ஆனால்: ஆர்முடுகல் = (12−0)/4 = 3 m s⁻² (ஒவ்வொரு வினாடியும் 3 m s⁻¹ வீதம் அதிகரிப்பு). 12 m s⁻¹-இல் ஓடிய வண்டி 6 வி.-இல் நின்றால்: ஆர்முடுகல் = (0−12)/6 = −2 m s⁻² — அதாவது அமர்முடுகல் 2 m s⁻².

4 வேக–நேர வரைபு (v–t graph)

x-அச்சு நேரம் (t); y-அச்சு வேகம் (v). மூன்று பண்புகள் அதி முக்கியம். (a) கோட்டின் சாய்வு = ஆர்முடுகல் — சாய்வு பெரியது என்றால் ஆர்முடுகல் பெரியது; எதிர்க் குறியில் இருந்தால் அமர்முடுகல். (b) கோட்டின் கீழ் பரப்பு = இடப்பெயர்ச்சி — சீரான வேகத்தில் நீள்கோட்ட பரப்பு = வேகம் × நேரம். (c) கோட்டின் வடிவமே இயக்கத்தை விளக்கும் — கிடைமட்டக் கோடு y=0 என்றால் ஓய்வு, உயரத்தில் கிடைமட்டமானால் சீரான வேகம், ஏறும் கோடு சீரான ஆர்முடுகல், வீழும் கோடு அமர்முடுகல்.

சீரான ஆர்முடுகலில் வரைபு ஒரு முக்கோணமாக மாறும்; பரப்பளவு = ½ × அடி × உயரம்.

முழுமையான உதாரணம் — 10 வினாடி இயக்கம்ஒரு பொருள் ஓய்விலிருந்து முதல் 4 வி.-இல் சீர் ஆர்முடுகலில் 12 m s⁻¹ எட்டுகிறது (ஆர்முடுகல் = 3 m s⁻²; இடப்பெயர்ச்சி = ½×4×12 = 24 m); அடுத்த 4 வி. அதே 12 m s⁻¹-இல் சீரான வேகத்தில் ஓடுகிறது (இடப்பெயர்ச்சி = 12×4 = 48 m); இறுதி 2 வி.-இல் சீர் அமர்முடுகலில் நிற்கிறது (அமர்முடுகல் = 6 m s⁻²; இடப்பெயர்ச்சி = ½×2×12 = 12 m). மொத்த இடப்பெயர்ச்சி = 24+48+12 = 84 m.

5 புவியீர்ப்பினாலான ஆர்முடுகல் (g)

புவியின் மீது நிற்கும் ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் புவியின் மையத்தை நோக்கி ஒரு புவியீர்ப்பு விசை செயற்படுகிறது. இதனால் கீழ்நோக்கி விழும் ஒவ்வொரு பொருளும் சீர் ஆர்முடுகலில் விழுகிறது — காற்று எதிர்ப்பைப் புறக்கணித்தால் g ≈ 10 m s⁻² (இலங்கையில் உகந்த தோராயம்; உலகச் சராசரி 9.8 m s⁻²). இது எல்லாப் பொருளுக்கும் ஒன்றே — திணிவு எதுவாக இருந்தாலும்.

கீழ்நோக்கி விழும் பொருள்: ஓய்விலிருந்து விழத் தொடங்கி 4 வி.-இல் தரையை அடைந்தால் — வேகம் = g×t = 10×4 = 40 m s⁻¹; விழுந்த உயரம் = ½×g×t² = ½×10×16 = 80 m.

மேல்நோக்கி எறியப்பட்ட பொருள்: 30 m s⁻¹ ஆரம்ப வேகத்துடன் மேலே எறியப்பட்டால், மேலே செல்லும்போது புவியீர்ப்பு எதிராகச் செயற்படுவதால் வேகம் −10 m s⁻² வீதம் குறையும். உச்ச உயரத்தில் வேகம் 0 (எடுத்த நேரம் = 30/10 = 3 s); அடைந்த உச்ச உயரம் = ½×30×3 = 45 m; திரும்பி அதே வேகத்தில் இறங்க மொத்த நேரம் = 6 s.

⚠ முக்கியம்உச்சத்தில் வேகம் = 0, ஆனால் ஆர்முடுகல் ≠ 0 — அது தொடர்ந்து கீழ்நோக்கி g = 10 m s⁻². "உச்சத்தில் ஆர்முடுகல் பூஜ்ஜியம்" என்பது தவறு.

6 இயக்க சமன்பாடுகள்

சீரான ஆர்முடுகல் இயக்கத்தில் மட்டும் பொருந்தும் மூன்று சமன்பாடுகள் — u = ஆரம்ப வேகம், v = இறுதி வேகம், a = ஆர்முடுகல், s = இடப்பெயர்ச்சி, t = நேரம்.

v = u + at
s = ut + ½at²
v² = u² + 2as

இச்சமன்பாடுகள் மேலுள்ள ஆர்முடுகல் = (v−u)/t என்ற வரையறையிலிருந்தும், v-t வரைபின் கீழ்ப் பரப்பே இடப்பெயர்ச்சி என்ற உண்மையிலிருந்தும் நேரடியாகப் பெறப்படுகின்றன.

சுருக்கமான சொற்கள் · Key Terms
Distance = தூரம்
Displacement = இடப்பெயர்ச்சி
Speed = கதி
Velocity = வேகம் / திசைவேகம்
Acceleration = ஆர்முடுகல்
Deceleration = அமர்முடுகல்
Scalar = எண்ணிக் கணியம்
Vector = காவிக் கணியம்
v-t graph slope = ஆர்முடுகல்
Free fall (g) = சுதந்திர வீழ்ச்சி
learn.gtdigital.tech/ol/science/ Goperamanan Thirusenthivel, MSc · GT Digital