முதன்முறையாக 100 mph வேகம் தொட்ட கார்! ஆட்டோமொபைல் வரலாற்றை மாற்றிய ஜூலை 21 சாதனை மற்றும் இயற்பியல்!
இன்று ஜூலை 21. இன்றைய காலகட்டத்தில் மணிக்கு 150 கிலோமீட்டர் அல்லது 200 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் கார்களை ஓட்டுவது சாதாரணமான ஒரு விஷயமாக மாறிவிட்டது. அதிவேக ரயில்களும், சூப்பர் கார்களும் நம்மை சில மணி நேரங்களிலேயே மிக நீண்ட தூரத்திற்குக் கொண்டு சேர்த்து விடுகின்றன. ஆனால், மனிதன் முதன்முறையாக ஒரு காரில் மணிக்கு 100 மைல் (சுமார் 161 கி.மீ) என்ற அசாத்தியமான வேகத்தைத் தொட்ட வரலாற்றுத் தினம் இன்றுதான்.சரியாக 122 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அதாவது ஜூலை 21, 1904 அன்று பிரான்ஸ் நாட்டைச் சேர்ந்த லூயிஸ் ரிகோலி (Louis Rigolly) என்ற பந்தய வீரர் தனது கோப்ரோன்-பிரில்லியே (Gobron-Brillié) காரில் மணிக்கு 103.56 மைல் வேகத்தில் சென்று உலக சாதனை படைத்தார். இயற்பியல் (Physics) மற்றும் ஆட்டோமொபைல் பொறியியல் (Automobile Engineering) படிக்கும் மாணவர்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய பல அறிவியல் உண்மைகள் இந்த வரலாற்றுச் சாதனைக்குப் பின்னால் ஒளிந்துள்ளன. அவற்றை இந்தப் பதிவில் விரிவாகப் பார்ப்போம்.
1904-ல் இந்த வேகம் எப்படி சாத்தியமானது?
அக்காலத்தில் சாலைகள் இன்றைய நெடுஞ்சாலைகள் போல தட்டையாகவோ அல்லது தார்ச்சாலைகளாகவோ இருக்கவில்லை. டயர்களின் தரமும் மிகக் குறைவாகவே இருந்தது. அப்படியிருந்தும் லூயிஸ் ரிகோலி இந்த வேகத்தை எட்ட பயன்படுத்திய தொழில்நுட்பம் ஆச்சரியமளிக்கக் கூடியது.அவர் பயன்படுத்திய காரில் 13.5 லிட்டர் கொள்ளளவு கொண்ட பிரம்மாண்டமான 4 சிலிண்டர் எஞ்சின் பொருத்தப்பட்டிருந்தது. இந்த எஞ்சின் எதிரெதிர் பிஸ்டன்களைக் கொண்ட (Opposed-piston engine) ஒரு சிறப்புத் தொழில்நுட்பத்தில் இயங்கியது. இது காரின் குதிரைத்திறனை (Horsepower) கணிசமாக உயர்த்தி, குறைந்த நேரத்தில் அதிக வேகத்தை எட்ட உதவியது.
மாணவர்களுக்கான இயற்பியல் பாடங்கள்
இந்த வேகச் சாதனை வெறும் ஒரு விளையாட்டுப் பதிவு மட்டுமல்ல, இது பல இயற்பியல் விதிகளை நிஜ வாழ்க்கையில் நிரூபித்துக் காட்டிய ஒரு நிகழ்வாகும்.
விசை மற்றும் முடுக்கம் (Force and Acceleration)
நியூட்டனின் இரண்டாம் விதிப்படி (F=ma), ஒரு பொருளின் வேகத்தை அல்லது முடுக்கத்தை அதிகரிக்க வேண்டுமென்றால் அதன் மீது செலுத்தப்படும் விசை அதிகமாக இருக்க வேண்டும். ரிகோலியின் எஞ்சின் அதிகப்படியான விசையை உருவாக்கியதால் தான் அந்த காலத்திலேயே காரால் 100 mph வேகத்தை எட்ட முடிந்தது.
காற்றுத் தடை மற்றும் ஏரோடைனமிக்ஸ் (Air Resistance / Aerodynamics)
ஒரு கார் வேகமாகச் செல்லச் செல்ல, அதற்கு எதிராகச் செயல்படும் காற்றின் தடையும் (Aerodynamic Drag) பல மடங்கு அதிகரிக்கும். 1904-ல் இன்றைய கார்களைப் போல ஏரோடைனமிக் டிசைன் கிடையாது என்றாலும், காரின் எடையைக் குறைப்பதன் மூலமும், முன்பகுதியைச் சற்று கூர்மையாக வடிவமைப்பதன் மூலமும் அவர்கள் காற்றின் தடையைச் சமாளித்தனர்.
உராய்வு விசை (Frictional Force)
அதிவேகத்தில் செல்லும்போது டயர்களுக்கும் சாலைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு மிக முக்கியம். உராய்வு குறைந்தால் கார் கட்டுப்பாட்டை இழந்து கவிழ்ந்துவிடும். அக்கால பொறியாளர்கள் டயர்களின் கிரிப் மற்றும் காரின் எடையைச் சமநிலைப்படுத்தி இந்தச் சாதனையைச் சாத்தியமாக்கினர்.
பொறியியல் மாணவர்களுக்கான முக்கியத்துவம்
இன்று நாம் பயன்படுத்தும் நவீன கார்களின் பாதுகாப்பு அமைப்புகள் மற்றும் அதிவேக எஞ்சின்கள் அனைத்திற்கும் இந்த ஆரம்பகாலச் சோதனைகளே அடித்தளமாக அமைந்தன. ஒரு எல்லையை உடைக்கும்போது தான் அடுத்தடுத்த தொழில்நுட்பப் புரட்சிகள் வெடிக்கும் என்பதற்கு லூயிஸ் ரிகோலியின் இந்த ஜூலை 21 சாதனை ஒரு மிகச்சிறந்த உதாரணம்.
மனிதனின் வேகத் தேடலுக்கு எல்லையே இல்லை என்பதை உணர்த்திய தினம் இந்த ஜூலை 21. இயற்பியல் மற்றும் பொறியியல் படிக்கும் மாணவர்கள், வெறும் புத்தக விதிகளாகப் படிக்காமல், இத்தகைய வரலாற்று நிகழ்வுகளோடு ஒப்பிட்டுப் படிக்கும்போது அறிவியல் இன்னும் சுவாரசியமானதாக மாறும்.
