சாலை வளைவுகள் (Banked Curve)

மோட்டார் சைக்கிள் ரேஸ் போட்டிகளில் வளைவில் வழுக்கி விழாமல் எவ்வாறு ஓடுகிறார்கள்?
என்ற ஒரு கேள்வி வந்துள்ளது.
நீங்கள் இன்னுமொரு விடயத்தை கவனிக்க தவரிவிட்டீகள்.
அதுதான் "#சாலை_வளைவுகளின்_சாய்வு"
ஒரு வட்டப்பாதையில் பயணிக்கும் ஒரு பொருள் மீது செயல்படும் இரண்டு விசைகள் குறித்து முதலில் பார்ப்போம்.
1. மையவிலக்கு விசை (Centrifugal Force)
2. மையநோக்கு விசை (Centripetal Force)
நாம் ஒரு வாகனத்தில் வட்டப்பாதையில் பயணிக்கும்போது நாம் வெளிநோக்கிப் பக்கவாட்டில் சாய்க்கப்படுகின்றோமே அது மையவிலக்கு விசை. அதனைச் சமன்படுத்த, புவியின் ஈர்ப்பு நோக்கி எதிர்த்திசையில் வட்டத்தின் உட்புறமாக நாமாகச் சாய்கின்றோமே அது மையநோக்குவிசை.இருசக்கர வாகனத்தில் வளைவில் திரும்பும்பொழுது வளைவின் உட்புறமாக நம்மைச் சாய்த்துக்கொள்வோமே, இவ்விருவிசைகளை உணரலாம்.

ஒரு கல்லை கயிற்றில் கட்டி வட்டமாகச் சுற்றும்போதும் இவ்விரு விசைகளையும் நாம் உணரலாம். வட்டப்பாதையில் இருக்கும் கல்லானது மையவிலக்கு விசையினால் வெளிநோக்கிப் பயணிக்க முயல்வதை, கட்டியிருக்கும் கயிறானது உள்நோக்கி இழுத்து சமமான மையநோக்கு விசையை அளிப்பதனால், அக்கல் தொடர்ந்து வட்டப்பாதையிலேயே சென்றுகொண்டிருக்கும்.

இதில் மையவிலக்கு விசையின் சக்தி குறைந்தால் கல் வட்டத்தின் உள்ளே வந்து விழுந்துவிடும். (அக்கல்லைச் சுற்றுபவர் மண்டை உடைந்துவிடலாம்) மையநோக்கு விசை குறைந்தால், அதாவது கயிற்றின் பிடியை விட்டுவிட்டால் வட்டப்பாதையில் சென்றுகொண்டிருக்கும் கல்லானது நேர்பாதையில் பயணிக்கத் துவங்கிவிடும். (வேறு யாராவது ஒருவர் மண்டை உடைந்துவிடலாம்) எச்சரிக்கை தேவை. கிரகங்களின் சுற்றுக்கூட இதனடிப்படையில் இருப்பதாக நியூட்டன் கருதுகிறார். இதனை நியூட்டனின் பார்வை (Newtonian View) என்பர். ஐன்ஸ்டைனின் பார்வை வேறுவிதமானது. சூரியன் போன்ற மகா பருமனுள்ள பொருள் தன்னைச் சுற்றியுள்ள வெளியையே வளைத்துவிடும். அப்படி வளைந்திருக்கும் வெளியில்தான் கிரகங்கள் வேறு வழியின்றி சுற்றி வருவதாகக் கூறுகிறார். இது ஐன்ஸ்டைனின் பார்வை (Einsteinium View) என்பர்.

சரி, நாம் நம் கேள்விக்கு வருவோம்.
சமமான சாலையில் பயணிக்கும் வாகனமானது வளைவான ஒரு திருப்பத்தைக் கடக்கிறது என்றால் ஒரு வட்டப்பாதையை எடுக்கிறது என்று பொருள். வட்டப்பாதையில் செல்லும்பொழுது செயல்படும் மையவிலக்கு விசையினைச் சமன்படுத்தவே சாலையில் வெளிப்புறம் சற்று உயரமாக வைக்கப்படுகின்றது. அதன் மூலம் வாகனத்தைச் சற்றுச் சாய்த்து வட்டத்தின் உட்புறமாக புவியீர்ப்பு நோக்கிய விசையான மையநோக்கு விசை உருவாக்கப்படுகின்றது. இது அந்த மையவிலக்கு விசைக்குச் சமமாக இருக்கும். எனவே, வாகனமானது வெளிப்புறம் தூக்கியெறியப்படாமல் தொடர்ந்து சாலையிலேயே பயணிக்கும்.
இதில் இன்னும் சிலபல இயற்பியல் சமன்பாடுகள் அடங்கியுள்ளன. வாகனத்தின் நிறை முக்கியமில்லை, வாகனத்தின் வேகம், வளைவின் ஆரம் இவற்றைக் கருத்திற்கொண்டு வளைவுப்பாதையின் உயரம் எத்தனை பாகை இருக்கவேண்டும் என்றெல்லாம் கணக்கிட்டு அவ்வளைவுப்பாதையின் வெளிப்புற உயரம் அமைக்கப்படும். இதனை ஆங்கிலத்தில் Banked Curve என்பர். இதன் அடிப்படையிலேயே அந்தரத்தில் விமானத்தைத் இடவலமாகத் திருப்புவதும் சாத்தியமாகின்றது.
கேளிக்கைப் பொருட்காட்சிகளில் மரணக்கிணறு என்றொரு காட்சி இருக்குமே. உயிரைப் பணயம் வைத்து விளையாடும் அவ்வீரர்கள் இயற்கையின் இவ்விரு விசைகளை நன்கு கையாளத் தெரிந்தவர்கள்.