கப்பல்களுக்கு இடையே கவர்ச்சி விசை!

செல்ஃபி வித் சயின்ஸ்

டாக்டர் ஆதலையூர் சூரியகுமார்

கப்பல்கள் பனிப்பாறையில் மோதுவதால் நிகழ்ந்த பல்வேறு விபத்துகள் பற்றி நாம் படித்திருக்கிறோம். முதல் உலகப் போர் கால கட்டத்தில் அமெரிக்கர்களைத் தாங்கி வந்த பிரிட்டனின் ‘லூசிட்டானியா’ கப்பலை ஜெர்மனி தாக்கி அழித்தது. இச்சம்பவம்தான் அதுவரையில் அமைதியாக இருந்த அமெரிக்காவை முதல் உலகப் போருக்கு அழைத்து வந்தது. இரண்டாம் உலகப் போரின்பாது பியர்ல் ஹார்பர் துறைமுகத்தில் நிறுத்தியிருந்த அமெரிக்கப் போர்க் கப்பலை ஜப்பான் மூழ்கடித்தது. இதனால் வெகுண்டெழுந்த அமெரிக்கா, உடனே ஜப்பான் மீது போரை அறிவித்தது.



‘டைட்டானிக்’ கப்பல் அழிந்த வரலாற்றை நாம் காதல் காவியமாகவே பார்த்துப் பரவசமடைந்தோம்.ஆனால், ‘திட்டமிட்டு அழிக்க வேண்டும்’ என்ற நோக்கம் எதுவும் இல்லாமல் கடலில் சென்று கொண்டிருக்கும் கப்பல்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதி விபத்துக்கு உள்ளாகின்றனவே, அது ஏன்? சாலை விபத்துகள் போல கடலுக்குள் நடக்கும் கப்பல் ஆக்ஸிடென்ட்கள் கவனக் குறைவால் மட்டுமே ஏற்படுபவை அல்ல.

இப்படி கடலில் கப்பல்கள் மோதி ஆக்ஸிடென்ட் ஆவது அபூர்வமான நிகழ்வே! 1912ம் ஆண்டு நடந்த நிகழ்வை இதற்கு உதாரணமாகக் கூறலாம். அந்த வருடம் ‘ஒலிம்பிக்’ என்ற ஒரு பெரிய கப்பலும், ‘ஹாயுக்’ என்ற சிறிய கப்பலும் மோதி விபத்துக்குள்ளானது. வழக்கமான சாலைவழி விபத்து தொடர்பான தீர்ப்புகள் போலவே, கடல்வழி விபத்துத் தீர்ப்பும் அமைந்தது. இந்த ‘ஒலிம்பிக் கப்பல் விபத்து’ வழக்கை விசாரித்த நீதிமன்றம், ‘‘பெரிய கப்பலான ஒலிம்பிக், சிறிய கப்பலான ஹாயுக்கிற்கு வழிவிடத் தவறியதால்தான் விபத்து நடந்தது’’ என்று கூறி, ஒலிம்பிக் கப்பல் கேப்டன் குற்றம் இழைத்தவர் என்று தீர்ப்பு வழங்கியது.

உண்மையில் கப்பல் கேப்டன்தான் குற்றவாளியா? நிச்சயம் இல்லை. கடல் அழுத்தமும், அதனால் ஏற்படக்கூடிய கவர்ச்சி விசையும்தான் காரணம். இதை உங்களால் நம்ப முடிகிறதா? நீங்கள் நம்ப முடியவில்லை என்றாலும் உண்மை அதுதான். கப்பல்களால் கப்பல்களுக்குள் ஏற்படும் பரஸ்பரக் கவர்ச்சியால்தான் நடுக்கடலில் கப்பல்கள் மோதி விபத்துகள் ஏற்படுகின்றன. கப்பல்களின் அளவைப் பொறுத்து இந்தக் கவர்ச்சி விசை மாறுபடும்.

பெரிய வகைக் கப்பல்கள் பெரிய அளவிலான கவர்ச்சி விசையை உருவாக்குகின்றன. ஆரம்ப காலங்களில் இந்த கவர்ச்சி விசை இருப்பது பற்றிய தெளிவு அறிவியல் அறிஞர்களுக்கு இல்லை என்பது உண்மை. பின்னர் காலப்போக்கில் அதைக் கண்டுபிடித்துவிட்டனர். இப்போது கப்பல்களின் கேப்டன்கள் இந்தக் கவர்ச்சி விசையை கணக்கில் கொண்டே செயல்படுகின்றனர்.

இந்தக் கவர்ச்சி விசை எப்படி உருவாகிறது?

கால்வாய்களில் நீர் நிரம்பி ஓடும் காட்சிகளை நீங்கள் பார்த்திருப்பீர்கள். நடைபாலத்திற்குக் கீழே, மதகுகளுக்கு இடையில் (பெரிய, பெரிய குழாய் வழியாக) நீர் வெளியேறும் காட்சிகளை நீங்கள் பார்த்திருப்பீர்கள். குழாய்களிலிருந்து வெளிப்பட்டு, மதகுகளின் பிடியில் இருந்து நீர் வெளியேறும்போது அதிக அழுத்தத்துடன், அதிக விசையுடன் வெளியேறுகிறது. மதகுகளுக்கு இடையில் நீர் இருக்கும்போது அதன் அழுத்தம் குறைவாகவே இருக்கிறது.

அவ்வளவு நீர் மதகுகளுக்கு இடையில் செல்லும்போது நீரோட்டம் அமைதியாக இருக்கிறது. எனவே பக்கச்சுவர்களில் ஏற்படுத்தும் அழுத்தமும் குறைவாக இருக்கிறது. குழாய் வழியே நீர் வெளியேறும்போது திமிறிக் கொண்டு வெளியேறுவதால், அதிக அழுத்தத்துடன் வெளியேறுகிறது. ஒரு மதகின் ஒரு பக்கம் ஏதோ ஒரு பொருளைப் போட்டு விட்டு, நீர் வெளியேறும் மறுபுறம் அந்தப் பொருளைப் பாருங்கள்... என்ன நடக்கும்? அந்தப் பொருள் சுழலில் சிக்கி சிதறிப் போவதைப் பார்க்கலாம்.

‘குறுகலான பகுதியும், அகலமான பகுதியும் இருக்கும் ஒரு இடத்தின் வழியே நீர் பாய்ந்தோடும்போது, அகலமான இடத்தில் நீரின் விசை அதிகமாகவும், குறுகலான இடத்தில் நீரின் விசை குறைவாகவும் இருக்கிறது’ என்பது பெர்நூலி என்ற அறிஞர் கூறிய தத்துவம். இந்த பெர்நூலி விதிப்படிதான் கடலில் செல்லும் கப்பல்கள் ஒன்றையொன்று கவர்ந்து இழுத்து மோதுகின்றன. இரண்டு கப்பல்கள் இணையான பாதையில் செல்லும்போது, இரண்டு கப்பல்களுக்கு இடையே வாய்க்கால் மாதிரியான நீர்ப்பாதை ஒன்று உருவாகிறது. (இரண்டு கப்பல்களும் மதில்களாக மாறிவிடுகின்றன. நடுவில் கால்வாய் ஒன்று உருவாகி விடுகிறது).

கால்வாய் மாதிரியான நீர்ப்பாதை ஏற்பட்ட பிறகு நாம் ஏற்கனவே சொன்ன பெர்நூலி தத்துவம் இங்கு பாதிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. இரண்டு கப்பல்களின் உட்புற பக்கங்களில், குறைந்த அழுத்தமும், கப்பல்களின் வெளிப்புற பக்கங்களில் அதிக அழுத்தமும் ஏற்படுகிறது. ஒரு சின்ன வித்தியாசம் உண்டு. மதில்கள் கொண்ட வழக்கமான வாய்க்கால்களில் நீர் நகர்ந்து கொண்டு இருக்கும். மதில்கள் நிலையாக இருக்கும். ஆனால், இரண்டு கப்பல்கள் இணையாகச் செல்லும்போது உருவாகும் ‘ரெடிமேட்’ வாய்க்கால்களில், நீர் எப்போதும் நிலையாக இருக்கிறது; மதில்கள் நகர்கின்றன.

ஆனால் நீரின் விசைகளை இவ்வேறுபாடு மாற்றுவதில்லை. கப்பல்களின் எதிரெதிரே இருக்கும் பக்கங்கள் (ஒன்றையொன்று பார்த்துக் கொள்ளும் பக்கங்கள்) வெளிப்பக்கங்களை விட குறைவான அழுத்தத்திற்கு ஆட்படுகின்றன. எனவே வெளிப்புறத்தின் அதிக அழுத்தமானது கப்பல்கள் ஒன்றோடொன்று நோக்கி நகரும்படி செய்து விபத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. ‘அமைதியான நதியினிலே ஓடம்’ என்று பாடுகிறோம், ஆனால் உண்மையில் எத்தனை ஆர்ப்பாட்டம் பாத்தீர்களா..?