கடலில் கப்பல் எவ்வாறு மூழ்காமல் மிதக்கிறது?

ஒரு ஊரே நகர்ந்து செல்வது போன்ற கப்பல், தண்ணீரில் மிதப்பது எப்படி என்ற வியப்பு நமக்கு உண்டு. கடலில் கப்பல்கள் எவ்வாறு மிதக்கின்றன என்று பார்ப்போம்.

கடலில் கப்பல் எவ்வாறு மூழ்காமல் மிதக்கிறது?
எந்த ஒரு பொருளும் அந்தப்பொருளை விட அடர்த்தி கூடிய திரவத்திலோ (Liquid) அல்லது பாய்மத்திலோ (Fluid) போடப்பட்டால் மிதக்கும். 

நீரில் மண்ணெண்ணெயும் மரக்கட்டையும் மிதப்பதுவும் இரும்புக் குண்டு அமிழ்வதுவும் இதனால் தான். நீச்சலடிக்கா விட்டால் நாமும் அமிழ்ந்து விடுவோம். 

இந்த அடர்த்தி குறைந்த பொருள் தன்னைவிட அடர்த்தி கூடிய திரவத்தில் மிதக்கும் என்பதை கண்டறிந்தவர் புகழ்பெற்ற கிரேக்க நாட்டு விஞ்ஞானி ஆர்க்கிமிடிஸ்.

தேவதையின் வரம்... வல்லவர் யார் ?

கனவளவின் அடிப்படையில் பார்த்தால், மிதக்கும் பொருளோ அல்லது அமிழும் பொருளோ அந்தத் திரவத்திலிருந்து தனது கனவளவுக்கு சமமான அளவு திரவத்தை இடம் பெயர்க்கும். 

இதனை வைத்துத்தான் அரசனின் கிரீடத்தில் உள்ளது தூய தங்கமா அல்லது வெள்ளி கலக்கப்பட்டதா என்று ஆர்க்கிமிடிஸ் கண்டுபிடித்தார். 

கடலில் கப்பல் எவ்வாறு மூழ்காமல் மிதக்கிறது?

அவர் பற்றி பல சுவையான கதைகள் உள்ளன. இணையத்தில் தேடியறியுங்கள். பூப்பந்தை யாரும் நீரில் பொத்தித்தான் வச்சாலும் பந்துவரும் தண்ணீர் மேல தான் என்ற கவிஞர் வாலியின் பாடல் போல, 

பந்துக்குள் சிறைப் பட்டிருக்கும் காற்றின் அடர்த்தி, அது உள்ள நீரின் அடர்த்தியை விட குறைவு. 

குறைவான கொலஸ்ட்ரால் உடைய காடை வறுவல் செய்வது எப்படி?

எனவே அந்த நீரினால் பந்தில் உள்ள காற்றுக்கு பிரயோகிக்கப்படும் மேலுதைப்பு என்ற விசை காரணமாகவே பந்து நீரில் மிதக்கின்றது. இதே போலத்தான் கப்பலும்.

ஒரு பாத்திரத்தில் தண்ணீர் நிறப்பிக் கொள்ளுங்கள். அதனுள் ஒரு குண்டூசியை போடுங்கள். அது உடனே மூழ்கி விடும். 

ஆனால் காபி குடிக்கும் டபரா கிண்ணத்தைப் போட்டீர்களானால் அது மிதக்கும். கிண்ணத்தின் எடை குண்டூசியின் எடையை விட பல மடங்கு இருந்தாலும் கிண்ணம் மிதக்கிறது.

கடலில் கப்பல் எவ்வாறு மூழ்காமல் மிதக்கிறது?

இப்போது அதே குண்டூசியை அந்த கிண்ணத்துக்குள் போட்டால் குண்டூசியால் கிண்ணம் மூழ்கி விடாது. இப்போது மேலும் மேலும் குண்டூசிகளைப் போட்டால் கிண்ணம் அமிழ்ந்து கொண்டே போகும். 

ஒரு கட்டத்தில் குண்டூசிகளின் எடை தாங்காமல் கிண்ணம் மூழ்கி விடும். கப்பலும் இதே முறையில் தான் மிதக்கிறது. கப்பல் உள் ஏற்றும் பொருட்களின் எடை கூடக் கூட கப்பல் அமிழ்ந்து கொண்டே போகும்.

உணவு வகையில் உள்ள கொலெஸ்ட்ரோல் அளவு அட்டவணை !
 அந்த எடை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவைத் தாண்டும் போது கப்பல் மூழ்கி விடும். இதை அறிவியல் ரீதியாக விளக்க வேண்டுமானால் இதற்கு மிதவை விதி law of floatation தான் காரணம். 

ஆர்க்கிமிடிஸ் குளியல் தொட்டிக்குள் குளித்துக் கொண்டிருக்கும் போது கண்டுபிடித்தேன் கண்டுபிடித்தேன் என்று தெருவெல்லாம் துணியில்லாமல் ஓடினாரே அதே தான் மிதவை விதியும்.

அதாவது திடப்பொருளை ஒரு திரவத்தில் வைக்கும் போது அது தன் கொள்ளளவுக்குச் சமமான திரவத்தை வெளியேற்றும். 

கடலில் கப்பல் எவ்வாறு மூழ்காமல் மிதக்கிறது?

அப்படி வெளியேற்றிய திரவத்தின் எடை அந்த திடப்பொருளின் எடையை விட அதிகமாக இருந்தால் அந்த பொருள் அத்திரவத்தில் மிதக்கும். 

வெளியேற்றப்பட்ட திரவத்தின் எடை அந்த திடல் பொருளின் எடையை விடக் குறைவாக இருந்தால் அது மூழ்கி விடும். இது தான் மிதவை விதி.

திரவம் என்று ஏன் சொல்ல வெண்டும் என்றால் அது தண்ணீராகவோ (1 லிட்டர் தண்ணீரின் எடை 1 கிலோ கிராம்), கடல் நீராகவோ (1 லிட்டர் கடல் நீரின் எடை 1.025 கி.கி.), 

வடுமாங்காய் ஊறுகாய் செய்வது எப்படி?

பாதரசமாகவோ ( 1 லிட்டர் பாத ரஸத்தின் எடை 13.6 கி.கி.) இருக்கலாம். தண்ணீரில் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மூழ்கும் அதே கிண்ணம், கடல் நீரில் கொஞ்சம் குறைவாகவே மூழ்கும். 

பாதரசத்தில் மிகக் குறைவாகவே மூழ்கும். (இது அடர்த்தியின் விளைவை எடுத்துக் காட்ட மட்டும்). இப்போது கப்பலுக்கு வருவோம். 

கடலில் கப்பல் எவ்வாறு மூழ்காமல் மிதக்கிறது?

கப்பல் வெளியேற்றிய நீரின் எடை ( displaced water volume X density of sea water) கப்பலின் எடையை விட அதிகமாக இருக்கும் வரை கப்பல் மிதக்கும். 

கப்பலின் உள்ளே தண்ணீர் புகுந்து விட்டால் கப்பல் எடை+ உள்ளே புகுந்த நீரின் எடை வெளியேற்றிய நீரின் எடையை விட அதிகமாவதால் கப்பல் மூழ்கி விடும்.

அந்த காலத்தில் இரும்புக் கப்பல்கள் கட்டிய போது பலர் அது சாத்தியம் என்று நம்ப மறுத்தார்கள். Only wood can swim. Steel cannot swim என்றார்கள். 

சில்லுன்னு ப்ரைட் ஐஸ்கிரீம் செய்வது எப்படி?

போகப்போக இரும்பு கப்பல்கள் நடைமுறைக்கு வந்து எஞ்சின்கள் பொருத்தப்பட்டன. கப்பல் முதலாளிகள் பேராசை பிடித்து அளவுக்கு அதிகமாக சரக்கு ஏற்ற ஆரம்பித்தனர். 

அதனால் அடிக்கடி கப்பல்கள் மூழ்கின. இன்சூரன்ஸ் பிரச்சினை ஏற்பட்டது. அந்த நேரத்தில் தான் சாமுவேல் ப்லிம்சால் என்னும் ஆங்கிலேய எம்.பி. கப்பலில் ஏற்றும் அளவை வரையறுக்க ஒரு சட்டம் வகுக்க பாடுபட்டார். 

கடலில் கப்பல் எவ்வாறு மூழ்காமல் மிதக்கிறது?

சட்டம் வந்த போது அந்த லைனுக்கு அவர் பெயரையே வைத்தார்கள். முதலில் ப்லிம்சால் லைன் ஒவ்வொரு கப்பலின் புகை போக்கி மேல் எழுத வேண்டுமென்ற சட்டம் வந்தது. 

ஆனால் அதை முறைப்படுத்த சிரமமாக இருந்ததால் ப்லிம்சால் லைன்கள் கப்பலின் பக்கவாட்டில் வரையப்பட்டது. அதனால் கப்பலில் சரக்கு ஏற்றும் போது அந்த லைனுக்கு மிகாமல் எளிதாக யார் வேண்டுமானாலும் பார்த்துக் கொள்ளலாம்.

Tags: