ముందుకు వెనక్కి.. పైకి కిందకి!
కదలిక లేని ప్రపంచాన్ని ఊహించడం కష్టం. కాసేపు చుట్టూ చూస్తే దాదాపు అన్నీ కదులుతూనే కనిపిస్తాయి. కాస్త కూడా కదలిక లేకుండా ఏదీ ఉండదు. నిశ్చలస్థితి అనిపించే నిద్రలోనూ కదలికలు ఉంటాయి. చేతిలో ఫోను, పైన ఉన్న ఫ్యాను, చేతి వేళ్లు, దాని కింద ఉన్న కీబోర్డు ‘కీ’లు, మోగే గంట, ఊగే ఊయల తదితరాలన్నీ చేసేవి రకరకాల చలనాలే. నిత్యం చుట్టూ జరిగే ఈ చర్యలన్నింటినీ భౌతికశాస్త్రం ఆసక్తికరంగా విశ్లేషించి, వివరిస్తుంది. ఆ అంశాలను పోటీ పరీక్షల కోణంలో అభ్యర్థులు తెలుసుకోవాలి.
చలనం అనేది ఒక సాధారణ అనుభవం. ఎందుకంటే ఎగిరే పక్షులు, రోడ్డు మీద వెళ్లే వాహనాలు, ఎద్దుల బండ్లు, పట్టాల మీద దూసుకెళ్లే రైళ్లు అన్నీ చలనంలో ఉన్నవే. అవేకాకుండా నడవడం, పరుగెత్తడం, ఆడుకోవడం, సైకిల్‌ తొక్కడం ఇంకొన్ని ఉదాహరణలు. కానీ చలనం గురించి వివరించడంలో ప్రధానపాత్ర పోషించేది మాత్రం ‘సాపేక్షం’. సాపేక్షం అంటే పోలిక. ఇంకా వివరంగా చెప్పాలంటే చలనాన్ని నిర్వచించడానికి ఒక వస్తువును మరొక వస్తువుతో పోల్చాలి. అందుకోసం ఒక వస్తువు చలన, నిశ్చల స్థితుల గురించి తెలుసుకోవాలి.
చలనం: ఒక వస్తువు తన పరిసరాలను బట్టి ఒక నియమిత కాలంలో తన స్థానాన్ని మార్చుకున్నట్లయితే ఆ వస్తువు చలనంలో ఉందని చెప్పవచ్చు.
నిశ్చల స్థితి: ఒక వస్తువు తన పరిసరాలను బట్టి ఒక నియమిత కాలంలో తన స్థానాన్ని మార్చుకోకపోతే ఆ వస్తువు నిశ్చలస్థితిలో ఉందని (చలన రహితం) అర్థం.
ఉదా: రోడ్డు మీద కొంత వేగంతో ప్రయాణించే బస్సు అదే రోడ్డుపై నిలబడి ఉన్న వ్యక్తితో పోలిస్తే చలనంలో ఉన్నట్లు చెప్పవచ్చు. అదే విధంగా కదిలే బస్సుతో పోలిస్తే రోడ్డు మీద నిలబడిన వ్యక్తి స్థిరంగా లేదా నిశ్చల స్థితిలో ఉన్నాడని వివరించవచ్చు. ఇక్కడ వాహనం స్థానం కాలంతోపాటు మారుతుంది. కానీ వ్యక్తి స్థానం మాత్రం కాలంతోపాటు మారడం లేదనే విషయాన్ని గమనించాలి. మరో విధంగా పరిశీలిస్తే కదులుతున్న బస్సులో ఉన్న డ్రైవర్, కండక్టర్, ప్రయాణికులను పోలిస్తే వారు నిశ్చలంగా ఉంటారు. కారణం బస్సు కదులుతున్నప్పటికీ వారి వారి స్థానాల్లో కాలంతోపాటు మార్పులు జరగలేదు.
* ఒక తోటలో చెట్టుకొమ్మకు ఊయలకట్టి అందులోని పీటమీద కూర్చొని ఊగుతున్న బాలిక తోట పరంగా పోలిస్తే చలనంలో ఉంటుంది. కారణం ఊయల స్థానంలో కాలంతోపాటు మార్పు జరుగుతుంది. కానీ బాలిక కూర్చున్న పీట పరంగా పోలిస్తే బాలిక నిశ్చల స్థితిలో ఉన్నట్లు కనిపిస్తుంది. ఎందుకంటే పీట పరంగా బాలిక స్థానంలో మార్పు కాలంతోపాటు జరగలేదు.
* చలనం ప్రధానంగా పలు రకాలుగా ఉంటుంది.
1) స్థానాంతర చలనం
2) భ్రమణ చలనం
3) డోలన/కంపన చలనం
4) ఆవర్తన చలనం
5) సరళహరాత్మక చలనం
6) క్రమచలనం/సమచలనం
7) క్రమరహిత చలనం/అసమచలనం.
1) స్థానాంతర చలనం: ఒకచోట ఉన్న వస్తువు మరొక చోటికి స్థానభ్రంశం చెందడం వల్ల అది పొందిన చలనాన్ని స్థానాంతర చలనం అంటారు.
ఉదా: కదిలే అన్ని వస్తువులు.
స్థానాంతర చలనం రెండు రకాలు: ఎ) సరేఖీయ చలనం బి) వక్రరేఖీయ చలనం
ఎ) సరేఖీయ చలనం: ఒక వస్తువు స్థానాంతర చలనంలో ఉంటూ సరళరేఖా మార్గంలో ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు అది పొందే చలనాన్ని సరేఖీయ చలనం అంటారు.
ఉదా: * కవాతులో నడుస్తున్న సైనికులు * ఎత్తు నుంచి పడుతున్న రాయి * ఆటస్థలంలో పరుగు పందెం * చెట్టు నుంచి రాలిన పండు * తుపాకి నుంచి వెలువడే బుల్లెట్‌ * జావెలిన్‌ త్రో వేయడం * విల్లు నుంచి వదిలిన బాణం * రాకెట్‌ చలనం
బి) వక్రరేఖీయ చలనం: ఒక వస్తువు స్థానాంతర చలనంలో ఉంటూ వక్ర మార్గంలో ప్రయాణిస్తే అది పొందే చలనాన్ని వక్రరేఖీయ చలనం అంటారు.
ఉదా: * పిల్లవాడు తొక్కే సైకిల్‌ * రోడ్డు మీద మలుపు తిరుగుతున్న వాహనం * తుమ్మెద చలనం * నదిలో ప్రవహించే నీరు * పాము చలనం
2) భ్రమణ చలనం: ఒక వస్తువులోని కణాలన్నీ ఒక స్థిరమైన బిందువు/ అక్షం ఆధారంగా వక్ర మార్గంలో చలిస్తున్నప్పుడు అది పొందే చలనాన్ని భ్రమణ చలనం అంటారు.
ఉదా: * కదిలే గడియారం ముళ్లు * బొంగరం చేసే చలనం * కుమ్మరి చక్రం చేసే చలనం * వాహనాల చక్రాలు చేసే చలనం * ఫ్యాన్‌ రెక్కల చలనం * జాయింట్‌ వీల్‌ చలనం * సూర్యుడి చుట్టూ తిరిగే గ్రహాలు * కేంద్రకం చుట్టూ తిరిగే ఎలక్ట్రాన్‌లు * చెక్కకు రంధ్రాలు చేసే బర్మా (పరికరం) చలనం * నేలపై దొర్లించిన గోళీ.
భ్రమణ చలనం రెండు రకాలు.
ఎ) వృత్తాకార చలనం: భ్రమణ చలనంలోని వస్తువు వ్యాసార్ధం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు దానికి ఉండే చలనాన్ని వృత్తాకార చలనం అంటారు.
* వృత్తాకార చలనాలన్నీ భ్రమణ చలనాలే కానీ భ్రమణ చలనాలన్నీ వృత్తాకార చలనాలు కావు.
ఉదా: * గడియారంలో తిరిగే ముళ్ల చలనం * కుమ్మరి చక్రం తిరిగే చలనం * ఫ్యాన్‌ రెక్కల చలనం * జెయింట్‌వీల్‌ తిరిగే చలనం * సెంట్రిఫ్యూజ్‌ యంత్రం తిరిగే చలనం
బి) సమవృత్తాకార చలనం: ఏదైనా ఒక వస్తువు స్థిరవడితో వృత్తాకార మార్గంలో చలిస్తూ ఉంటే ఆ వస్తువు చలనాన్ని సమవృత్తాకార చలనం అంటారు.
ఉదా: * సూర్యుడి చుట్టూ తిరిగే భూమి చలనం * భూమి చుట్టూ తిరిగే చంద్రుడి చలనం
3) డోలన/కంపన చలనం: ఏదైనా ఒక వస్తువు దాని మధ్యమ స్థానం నుంచి ఇరువైపులా ముందుకు వెనుకకు లేదా పైకి, కిందకు చలిస్తూ ఉంటే ఆ చలనాన్ని డోలన చలనం అంటారు.
ఉదా: * గోడ గడియారంలో లోలకం చలనం * ఊయల చలనం * కుట్టుమిషన్‌లోని సూది చలనం * టైపురైటర్‌లోని ‘కీ’ చలనం * మీటిన వీణ తీగ చలనం * మోగుతున్న గంట చలనం * పడిలేస్తున్న బంతి చలనం
4) ఆవర్తన చలనం: సమాన కాలవ్యవధుల్లో ఒకే పథాన్ని పునశ్చరించే ఏ చలనాన్ని అయినా ఆవర్తన చలనం అంటారు.
ఉదా: * లఘులోలక చలనం * భారంతో వేలాడదీసిన స్ప్రింగ్‌ చలనం * తీగవాయిద్యాల్లో తీగలు చేసే చలనం
5) సరళహరాత్మక చలనం: ఆవర్తిత, డోలన చలనం చేస్తున్న వస్తువు త్వరణం స్థానభ్రంశానికి వ్యతిరేక దిశలో అనులోమానుపాతంలో ఉంటే ఆ వస్తువు చలనాన్ని సరళ హరాత్మక చలనం అంటారు.
ఉదా: * ధ్వని ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు గాలికణాల చలనం * ఊయల చలనాలు * కంపిస్తున్న శృతిదండ కంపనాలు * కుట్టుమిషన్‌లోని సూది చలనం * తీగ వాయిద్యాల్లో తీగల చలనాలు * భారంతో వేలాడదీసిన స్ప్రింగ్‌ చలనం * లఘులోలక చలనం * ఆంగ్ల అక్షరం ‘U’ ఆకారంలో ఉన్న గాజు గొట్టంలో ద్రవం చేసే చలనం
గమనిక: సరళహరాత్మక చలనాలన్నీ ఆవర్తన చలనాలే కానీ, ఆవర్తన చలనాలన్నీ సరళహరాత్మక చలనాలు కావు.
6) క్రమ చలనం/సమ చలనం: ఒక వస్తువు సమాన కాలవ్యవధుల్లో సమాన దూరాలు ప్రయాణిస్తే ఆ వస్తువు చలనాన్ని క్రమచలనం అంటారు లేదా ఒక వస్తువు స్థిరమైన వడితో చలిస్తున్నప్పుడు అది సమచలనంలో ఉందని అంటారు.
ఉదా: గోడ గడియారంలో ముళ్ల చలనం
7) క్రమరహిత చలనం/అసమ చలనం: ఒక వస్తువు సమాన కాలవ్యవధుల్లో సమాన దూరాలు ప్రయాణించకపోతే ఆ వస్తువు అసమ చలనంలో ఉందని అంటారు లేదా ఒక వస్తువు స్థిరమైన వడితో చలించకపోతే అది అసమచలనంలో ఉందని అంటారు.
ఉదా: * తుమ్మెద చలనం * చలించే వాహనాల చలనాలు * పిల్లవాడు తొక్కే సైకిల్‌ చలనం * ఈగ చలనం.
మాదిరి ప్రశ్నలు
1. కవాతులో నడుస్తున్న సైనికులకు ఉండే చలనం?
1) సరేఖీయ చలనం 2) వక్రరేఖీయ చలనం 3) డోలన చలనం 4) క్రమరహిత చలనం
2. చెక్కకు రంధ్రాలు చేయడానికి ఉపయోగించే బర్మా చేసే చలనం ఏది?
1) స్థానాంతర చలనం 2) కంపన చలనం 3) భ్రమణ చలనం 4) సరళహరాత్మక చలనం
3. గడియారంలో తిరిగే ముళ్ల చలనాన్ని గుర్తించండి.
1) స్థానాంతర చలనం 2) వృత్తాకార చలనం 3) కంపన చలనం 4) సరళహరాత్మక చలనం
4. కిందివాటిలో స్థానాంతర, భ్రమణ చలనాన్ని కలిగి ఉండే వస్తువును గుర్తించండి.
1) లఘులోలక చలనం 2) ఎత్తు నుంచి పడుతున్న రాయి 3) నేలపై దొర్లించిన గోళీ 4) విల్లు నుంచి వదిలిన బాణం
5. సమాన కాలవ్యవధుల్లో సమాన దూరాలు ప్రయాణించే వస్తువు కలిగి ఉండే చలనం?
1) ఆవర్తన చలనం 2) భ్రమణచలనం 3) క్రమచలనం 4) అసమచలనం
6. కుట్టుమిషన్‌లోని సూది చేసే చలనాన్ని గుర్తించండి.
1) స్థానాంతర చలనం 2) డోలన చలనం 3) భ్రమణ చలనం 4) ఆవర్తన చలనం
7. జన సందోహంలో పిల్లవాడు తొక్కే సైకిల్‌ చలనాన్ని గుర్తించండి.
1) సరేఖీయ చలనం 2) వక్రరేఖీయ చలనం 3) భ్రమణ చలనం 4) క్రమ చలనం
8. సూర్యుడి చుట్టూ తిరిగే భూమి చలనాన్ని గుర్తించండి.
1) కంపన చలనం 2) భ్రమణ చలనం 3) సమవృత్తాకార చలనం 4) ఆవర్తన చలనం
9. కొంత భారంతో వేలాడదీసిన స్ప్రింగ్‌ చేసే చలనాన్ని గుర్తించండి.
1) భ్రమణ చలనం 2) సరళహరాత్మక చలనం 3) స్థానాంతర చలనం 4) క్రమ చలనం
10. మోగుతున్న గంట, పక్షుల రెక్కలు చేసే చలనాన్ని గుర్తించండి.
1) స్థానాంతర చలనం 2) భ్రమణ చలనం 3) క్రమ చలనం 4) కంపన చలనం
సమాధానాలు: 1-1, 2-3, 3-2, 4-3, 5-3, 6-2, 7-2, 8-3, 9-2, 10-4.
రచయిత: చంటి రాజుపాలెం
