← O/L விஞ்ஞானம் 📖 முழுப் பாடம் (விளக்கம்)

⚡ விசைத்திருப்பம் — தரம் 10

🆕 இதை முதல் தடவை படிக்கிறீர்களா? கீழேயுள்ளது மீட்டல் குறிப்புகள் மட்டுமே — முதலில் முழுப் பாடத்தில் விளக்கத்தைப் படியுங்கள், பின் இங்கே திரும்பி வந்து மீட்டல் செய்யுங்கள். 📖 முதலில் பாடத்தைப் படிக்க
⚡ · பௌதிகவியல் · தரம் 10

விசைத்திருப்பம் (Moment of Force)

Moment of Force & Principle of Moments — தரம் 10, அலகு 11

💡 இது என்ன? கத்தரிக்கோல், சீசா போன்றவை எப்படி வேலை செய்கின்றன என்பதற்குப் பின்னணியிலுள்ள திருப்பல் விசையை விளக்கும் அலகு.

🤔 ஏன்? சுழல் முனையிலிருந்து தொலைவில் விசையைப் பயன்படுத்தும்போது திருப்பும் திறன் அதிகரிக்கிறது.
🌍 அன்றாட உதாரணம்: 🚪 கதவின் கைப்பிடி விளிம்பில் இருப்பது ஏன்? கீலிலிருந்து தொலைவில் தள்ளினால் குறைந்த விசையில் திறக்கலாம்.
O/L விஞ்ஞானம் · தரம் 10
NIE பாடத்திட்டம் அடிப்படை
விசைத்திருப்பம் — வரையறை

ஒரு விசை, ஒரு நிலையான புள்ளியை (pivot) மையமாகக் கொண்டு பொருளை சுழலச் செய்யும் திறன் விசைத்திருப்பம் (Moment of Force) எனப்படும்.

M = F × d
  • M = விசைத்திருப்பம் (N·m)
  • F = பயன்படுத்தப்படும் விசை (N)
  • d = pivot இலிருந்து செங்குத்துத் தூரம் (m)
d என்பது விசையின் திசைக்கு செங்குத்தான தூரம் — சாய்வான தூரம் அல்ல!
சுழல் திசைகள்
வகைதிசைகுறி
கடிகார திசைclockwise (CW)+
எதிர்கடிகார திசைanticlockwise (ACW)−
விசைத்திருப்பம் ஒரு வெக்டர் அல்ல — ஆனால் திசை (CW / ACW) கட்டாயம் குறிப்பிட வேண்டும்.
நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகள்
  • சுக்கான் திருகுவோர் (Spanner) — நீண்ட கை → அதிக M
  • கதவு — கைப்பிடி விளிம்பில் → pivot பூட்டிலிருந்து max d
  • தள்ளுவண்டி (Wheelbarrow) — சக்கரம் pivot; விசை கைப்பிடியில்
  • கத்தரிக்கோல் — இரண்டு lever ஒரே pivot
  • உடல் கை (Forearm) — முழங்கை pivot; தசை கையை உயர்த்தும்
திருப்பங்களின் கோட்பாடு (Principle of Moments)
CW திருப்பங்களின் கூட்டுத்தொகை = ACW திருப்பங்களின் கூட்டுத்தொகை

சமநிலையில் உள்ள ஒரு பொருளுக்கு, pivot பற்றி கடிகார திசை விசைத்திருப்பங்களின் மொத்தம், எதிர்கடிகார திசை விசைத்திருப்பங்களின் மொத்தத்திற்கு சமம்.

W₁ W₂ d₁ d₂ Pivot ACW CW

W₁ × d₁ = W₂ × d₂ (சமநிலை)

தீர்க்கப்பட்ட கணக்குகள்

கணக்கு 1: விசை கண்டுபிடி

pivot இல் இருந்து 2 m தூரத்தில் 30 N எடை உள்ளது. மறுபக்கம் 1.5 m தூரத்தில் F விசை தேவை. F = ?

30 × 2 = F × 1.5 → F = 40 N

கணக்கு 2: தூரம் கண்டுபிடி

pivot இல் இருந்து ஒரு பக்கம் 50 N (3 m தூரம்), மறுபக்கம் 75 N. சமநிலைக்கு d = ?

50 × 3 = 75 × d → d = 2 m
கணக்கில் முதலில் pivot எது என்று அடையாளம் காணுங்கள்; பிறகு CW, ACW பிரிக்கவும்.
புவியீர்ப்பு மையம் (Centre of Gravity)

ஒரு பொருளின் மொத்த எடையும் ஒரே ஒரு புள்ளியில் செயல்படுவதாகக் கொள்ளலாம் — அது புவியீர்ப்பு மையம்.

  • ஒரே வடிவமான பொருள்: வடிவ மையம் = புவியீர்ப்பு மையம்
  • நிலை: CoG குறைவாக இருந்தால் → நிலைத்தன்மை அதிகம்
  • சரிவடைதல் (Toppling): CoG ஆதார வரம்பு தாண்டினால்
CoG சரட்டு கோடு தொங்கு புள்ளி
Plumb line முறை: இரண்டு தொங்கு நிலைகளில் சரடு கோட்டை வரைய — வெட்டும் புள்ளி = CoG
சமநிலை நிபந்தனைகள்
நிபந்தனைவிவரம்
1ஆம் நிபந்தனைமொத்த விசைகள் = 0 (translational)
2ஆம் நிபந்தனைமொத்த திருப்பம் = 0 (rotational)
சமநிலைக்கு இரண்டு நிபந்தனைகளும் ஒரே நேரத்தில் நிறைவேற வேண்டும்.
நிலைத்தன்மை வகைகள்
வகைCoG நகர்வுஎடுத்துக்காட்டு
நிலையானகீழே செல்லும்கோப்பை
நிலையற்றமேலே செல்லும்மரக்கட்டை நுனி
நடுநிலைமாறாதுஉருண்டை பந்து
முக்கிய சொற்கள் — Key Terms
விசைத்திருப்பம்
Moment of Force
pivot / அச்சு
Fulcrum / Pivot point
செங்குத்துத் தூரம்
Perpendicular distance
திருப்பங்களின் கோட்பாடு
Principle of Moments
கடிகார திசை
Clockwise (CW)
எதிர்கடிகார திசை
Anticlockwise (ACW)
புவியீர்ப்பு மையம்
Centre of Gravity
சமநிலை
Equilibrium
நிலைத்தன்மை
Stability
N·m (நியூட்டன் மீட்டர்)
Unit of Moment
learn.gtdigital.tech/ol/science/ Goperamanan Thirusenthivel, MSc · GT Digital