மாணவர்களின் கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கிறார் த.வி. வெங்கடேஸ்வரன் மத்திய அரசு விஞ்ஞானி

கண்ணாடி போலவே நீரிலும் முகம் தெரிகிறதே எவ்வாறு?

வி.ஹேமா, 9ஆம் வகுப்பு, நாடார் மேல்நிலைப் பள்ளி, போடி, தேனி.

குறிப்பிட்ட ஊடகத்தில் இருந்து அடர்த்தி மாறுபட்ட வேறு ஊடகத்துக்குள் ஒளி பாயும்போது, அதில் ஒரு பகுதி பிரதிபலிக்கும். ஒளி ஊடுருவும் ஜன்னல் கண்ணாடியில்கூட சில சமயம் பிம்பம் பிரதிபலிப்பதை நாம் பார்த்திருப்போம். நீர்நிலையானது மிகத் தெளிவாக, சலனம் இல்லாமல் இருந்தால், அதிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளிக்கற்றைகள் குவிந்து இருக்கும். எனவே, கண்ணாடிபோல நீரிலும் பிம்பம் தென்படும்.

சாதாரணமாக ஒளி பிரதிபலிப்பின் மூலமே இந்தப் பிம்பங்கள் உண்டாகின்றன. கடுமையான வெயிலின்போது, தார்ச்சாலையிலும், பாலைவன மணலிலும் இத்தகைய பிரதிபலிப்புப் பிம்பங்கள் ஏற்பட அந்தப் பகுதியின் காற்று காரணமாக இருக்கிறது.

காற்றைவிட நீரின் அடர்த்தி ஏன் அதிகமாக இருக்கிறது?

அ.ஸ்ரீநிதி, 10ஆம் வகுப்பு, பாரதிதாசன் மெட்ரிக் பள்ளி, காஞ்சிபுரம்.

திட, திரவ, வாயு என, பொருட்களின் மூன்று நிலைகள் பற்றி நாம் படித்து இருப்போம். திட நிலையில் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் குறிப்பிட்ட ஒழுங்கமைப்பில் இருக்கும். அவற்றில் அதிர்வு இயக்கம் இருந்தாலும், அதன் இடத்திலிருந்து நகராது. திரவ நிலையில் மூலக்கூறுகள் அங்கும் இங்கும் செல்லும். வாயு நிலையில் அவை செல்லும் தொலைவு மேலும் மேலும் அதிகரிக்கும் என்பதையும் அறிவோம்.

அடர்த்தி என்பது குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில், குறிப்பிட்ட அளவு இடத்தில் எவ்வளவு பொருட்கள் அதாவது மூலக்கூறுகள் உள்ளன என்பதைக் குறிக்கும். எனவே, வாயு வடிவில் குறிப்பிட்ட அளவு இடத்தில் குறைவான மூலக்கூறுகளே இருக்கும். எனவே, அடர்த்தி குறைவாக அமையும். அதே நேரத்தில் திரவ நிலையில் அதே அளவு இடத்தில் கூடுதல் மூலக்கூறுகள் அமையும்; எனவே, அடர்த்தி கூடுதலாக இருக்கிறது.

பூமத்தியரேகையைவிட துருவங்களில் எடை அதிகம் இருக்கும் என்கிறார்களே, அது ஏன்?

ச.கார்த்திகேயன், 10ஆம் வகுப்பு, பாரதிதாசன் மெட்ரிக் பள்ளி, காஞ்சிபுரம்.

பூமி சுழலும்போது, அதில் மையவிலக்கு விசை (Centrifugal force) ஏற்படும். இந்த மையவிலக்கு விசை துருவங்களில் பூஜ்ஜியம் ஆகவும், நிலநடுக்கோட்டில் அதிகபட்சமாகவும் அமையும். புவியின் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராக இந்த மையவிலக்கு விசை அமையும். இரண்டின் வேறுபாடுதான் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் பூமியின் மையத்தை நோக்கிய ஈர்ப்புவிசையின் முடுக்கு வேகமாக அமையும். துருவத்தில் ஈர்ப்புவிசையின் முடுக்கு வேகம் 980.665 செமீ/நொடி2. நிலநடுக்கோட்டில் கூடுதல் மையவிலக்கு விசை அமைவதால், அங்கே ஈர்ப்புவிசையின் முடுக்கு வேகம் சுமார் நொடிக்கு நொடி 3.39 செமீ/நொடி2 குறைவாக இருக்கும். எனவே, பொருட்கள் மீது பூமி செலுத்தும் விசை நிலநடுக்கோட்டில் குறைவாக இருப்பதால், எடை குறைவது போன்ற மயக்கம் ஏற்படும். ஆனால், பூமியில் எல்லா இடங்களிலும் ஒரே அளவு பொருள், திணிவு இல்லை. எனவே, எல்லா இடங்களிலும் ஈர்ப்பு விசை சமமாக இருக்காது. எடுத்துக்காட்டாக, மலைப் பகுதிகளில் சற்றே கூடுதல் ஈர்ப்பு விசை இருக்கும். எனவே, பூமத்தியரேகையைவிட துருவங்களில் எடை அதிகம் இருக்கும் என்பது கோட்பாட்டு அளவில் சரி என்றாலும், நடைமுறையில் அவ்வாறு கூறுவது சரியல்ல.

மின்னலில் இருந்து மின்சாரம் தயாரிக்க வாய்ப்பு இல்லாதது ஏன்?

எஸ்.ஜெனிஃபர், நேஷனல் அகாதெமி மெட்ரிக் பள்ளி, இராமநாதபுரம்.

ஒவ்வொரு மின்னலிலும், சராசரியாக ஐம்பது லட்சம் ஜூல் (joules) சம வலு ஆற்றல்தான் உள்ளது. அதாவது, சுமார் 1,400kWh. ஓராண்டில் 140 கோடி மின்னல் விழுகிறது என மதிப்பீடு செய்யப்பட்டுள்ளது. இதில் சுமார் நான்கில் ஒருபகுதி மட்டுமே கடல் மற்றும் நிலத்தில் விழுகிறது. மற்றவை மேகத்துக்கு மேகம் தாவுகிறது. மேகத்துக்கு மேகம் தாவும் மின்னலைப் பிடிக்க முடியாது. எனவே, நிலத்தில் விழும் மின்னலில் இருந்து சுமார் ஆண்டுக்கு 490 பில்லியன் kWh மின் ஆற்றல் பெறலாம். ஆனால், ஓராண்டில் நாம் சுமார் 20 டிரில்லியன் kWh மின்னாற்றலைப் பயன்படுத்துகிறோம். அதாவது, நிலத்தில் விழும் எல்லா மின்னலையும் பெற்று மின்னாற்றலைச் சேமித்தால், ஒன்பது நாட்களுக்குத் தேவையான மின்னாற்றல் கிடைக்கும். ஆனால், இவ்வாறு எல்லா மின்னலையும் பிடிக்க உலகம் முழுவதும் எல்லா இடத்திலும் பாரீஸில் இருக்கும் ஈஃபில் (Eiffel) டவர் போல உயரமான இடிதாங்கியைக் கட்டமைக்க வேண்டும். இதற்கு ஆகும் செலவு மின்னலில் இருந்து கிடைக்கும் மின்சார உற்பத்திக்கு ஈடாகாது. எனவே, மின்னலில் இருந்து மின்சாரம் தயாரிப்பது நடைமுறையில் சாத்தியமல்ல.