பருவம் 1 அலகு 3 | 4 ஆம் வகுப்பு அறிவியல் - வேலை மற்றும் ஆற்றல் | 4th Science : Term 1 Unit 3 : Work and Energy
வேலை மற்றும் ஆற்றல்
கற்றல் நோக்கங்கள்
இப்பாட இறுதியில் மாணவர்கள் பெறும் திறன்கள்:
நினைவுகூர்வோமா!
ஆசிரியர் : வணக்கம் மாணவர்களே, நீங்கள் விசையைப்பற்றி முந்தைய வகுப்பில் படித்துள்ளீர்கள் அல்லவா? விசை என்றால் என்ன?
மாணவர்கள் : ஒரு பொருளை நகர்த்துவதற்கு மற்றும் நிறுத்துவதற்கு அதன் மீது செய்யப்படும் தள்ளுதல் அல்லது இழுத்தல் செயலே விசை ஆகும்.
ஆசிரியர் : பல்வேறு வகையான விசைகள் உள்ளன. அவை யாவை?
மாணவர்கள் : உராய்வு விசை, ஈர்ப்பு விசை, தசை நார் விசை மற்றும் காந்த விசை. விசையின் மூலம் ஒரு பொருளின் வடிவம், வேகம் அல்லது திசையை மாற்ற முடியும்.
I. வேலை
ஒரு பொருளின் மீது விசை செயல்பட்டு அப்பொருள் நகரும் செயல் வேலை எனப்படும். கீழ்க்கண்ட படங்களை உற்றுநோக்கி நீங்கள் புரிந்து கொண்டதைக் கூறுங்கள்.
இந்தப் படங்களிலிருந்து 'வேலையைச் செய்ய விசை தேவை' என்பது நமக்குத் தெரிகிறது.
சிந்தித்துக் கூறுவோமா!
ஆசிரியர் : நேற்று நான் பள்ளியிலிருந்து திரும்பி வரும்போது சாலை அமைக்கும் பணியை சிலர் செய்து கொண்டிருப்பதைக் கண்டேன். அந்த இடத்தில் சில பொருள்கள் இருப்பதையும் கண்டேன். அந்த இடத்தில் என்னென்ன பொருள்கள், இயந்திரங்கள் இருந்திருக்கும் என்று உங்களால் கூற முடியுமா?
வேலை செய்யப்பட்டுள்ளதா அல்லது செய்யப்படவில்லையா என்று எப்போது நம்மால் கூறமுடியும்?
வேலை செய்வதற்கு இரண்டு முக்கிய நிபந்தனைகள் தேவை.
ஒரு பொருளின் மீது விசை செயல்பட்டு அந்தப் பொருள் நகர்ந்தால் வேலை செய்யப்பட்டது எனலாம்.
பதிலளிப்போமா!
படத்தை உற்றுநோக்கி, வேலை செய்யப்பட்டிருந்தால் (✔) குறியும், வேலை செய்யப்படவில்லை என்றால் (x) குறியும் இடுக.
பதிலளிப்போமா!
கீழ்க்கண்ட செயல்பாடுகளில் வேலை செய்யப்பட்டதா அல்லது செய்யப்படவில்லையா என்பதைக் குறிப்பிடுக.
II. ஆற்றல்
மேற்கண்ட படங்களில்
வேலை செய்வதற்கான திறனையே ஆற்றல் என்கிறோம். வேலை நடைபெறுவதற்கு ஒரு பொருளுக்கு ஆற்றல் கொடுக்கப்படவேண்டும்.
1. புதுப்பிக்க இயலும் வளங்கள்
புதுப்பிக்க இயலும் ஆற்றல் வளங்கள் குறிப்பிட்ட காலத்திற்குள் இயற்கையாகவே புதுப்பிக்கப் படுகின்றன. இந்த ஆற்றல் வளங்களை நாம் நீண்ட காலத்திற்குப் பயன்படுத்த முடியும். இவ்வளங்களைப் புதுப்பிக்க இயலும் வளங்கள் என அழைக்கிறோம். ஒளி, போக்குவரத்து, சமையல், வெப்பப்படுத்துதல் போன்றவற்றிற்கு இந்த வளங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எ.கா: சூரியன், காற்று, நீர்.
2. புதுப்பிக்க இயலாத வளங்கள்
சில வளங்களைப் பயன்படுத்திய பிறகு அவற்றை மீண்டும் புதுப்பிக்க இயலாது. இவ்வளங்களைப் புதுப்பிக்க இயலாத வளங்கள் என அழைக்கிறோம். எ.கா: பெட்ரோல், நிலக்கரி, இயற்கை வாயு.
மேலும் தெரிந்து கொள்வோமா!
"ஆற்றலை ஆக்கவோ அல்லது அழிக்கவோ முடியாது. ஆனால், ஒரு வகை ஆற்றலை மற்றொரு வகை ஆற்றலாக மாற்றமுடியும்" என்று ஆற்றல் அழிவின்மை விதி கூறுகிறது.
ஆற்றலின் திட்ட அலகு ஜூல் ஆகும்.
ஆற்றல் பற்றி விளக்கமளித்த ஜேம்ஸ் ஜூல் என்பவரது பெயரால் ஆற்றலின் அலகு ஜூல் என அழைக்கப்படுகிறது.
III. எளிய இயந்திரம்
மேற்கண்ட படங்களை உற்றுநோக்குக. அவை எதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன?
நமது அன்றாட வாழ்வில் சில எளிய இயந்திரங்களின் உதவியால் நமது ஆற்றல் அதிகளவு வீணாகாமல் சேமிக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, சக்கரத்தையும் கயிற்றையும் பயன்படுத்தி கிணற்றிலிருந்து நீர் இறைக்கிறோம்.
எளிய இயந்திரங்கள் நமது பணியை எளிதாக்க உதவும் கருவிகளாகும். கப்பி, ஆப்பு, சாய்தளம், திருகு நெம்புகோல், சக்கரம் மற்றும் அச்சு போன்றவை ஒருசில எளிய இயந்திரங்கள் ஆகும்.
1. கப்பி
கீழே உள்ள படத்தை உற்றுநோக்கவும். ஒரு சுமையை கப்பியின் உதவியால் தூக்குவது அல்லது கப்பியைப் பயன்படுத்தாமல் தூக்குவது இவற்றில் எது எளிமையானது?
விடை : கப்பியைப் பயன்படுத்தி தூக்குவது எளிமையானது.
கப்பி என்பது ஒரு வகை இயந்திரம். இது அச்சைப்பற்றி சுழலும் வகையில் அமைந்த சக்கரம் ஆகும். கயிறு அல்லது சங்கிலி கப்பியின் மீது அதிக விசையுடன் சுழலும் வகையில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. எ.கா: பளு தூக்கி.
2. சாய்தளம்
ஒரு பெட்டியைத் தூக்குவது, ஒரு சரிவுப்பாதையின் மீது அப்பெட்டியை இழுத்துச் செல்வதைவிட எளிதானதா? படத்தை உற்றுநோக்கி விவாதிக்கவும்.
விடை : பெட்டியைத் தூக்கி செல்வதைவிட அப்பெட்டியை இழுத்துச் செல்வதை எளிதானது.
சாய்தளம் என்பது ஒரு விளிம்பு உயரமானதாகவும் மறு விளிம்பு தாழ்வானதாகவும் சரிவாக அமையப்பெற்ற ஒரு தளமாகும். எ.கா: சக்கரநாற்காலி செல்லும் வகையிலான சரிவுப்பாதை.
3. ஆப்பு
ஆப்பு என்பது பொருள்களைப் பிளக்க உதவும் கூர்மையான விளிம்பு கொண்ட கருவி. மரக்கட்டைகளை இரண்டு துண்டுகளாகப் பிளக்க இது பயன்படுகிறது. எ.கா: கத்தி, கத்தரிக்கோல், கோடரி.
4. திருகு
எடைகளை உயர்த்தவும், பொருள்களை ஒன்றாக இணைக்கவும் பயன்படும் கருவி திருகு ஆகும். எ.கா: பென்சில் கூராக்கி, திருகு முட்டு, சீசா மூடி மற்றும் காற்றாலை.
சீசா மூடியில் உள்ள திருகு சீசா மற்றும் மூடியை ஒன்றாக இணைக்கிறது. பென்சில் கூராக்கியும் அதிலுள்ள பட்டைக்கத்தியும் (blade) திருகு மூலம் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
5. சக்கரம் மற்றும் அச்சு
'சக்கரம் மற்றும் அச்சு' எனும் அமைப்பில் அச்சில் சிறிய தண்டுடன் இணைக்கப்பட்ட சக்கரம் ஒன்று காணப்படுகிறது. இதனால் இவ்விரு பாகங்களும் சேர்ந்தே சுழல்கின்றன. எ.கா: மிதிவண்டிச் சக்கரம், கதவுக் குமிழ், மாவு அரைக்கும் இயந்திரம், அச்சு சக்கரம்.
மேலும் தெரிந்து கொள்வோமா!
குறைவான விசையைக் கொடுத்து கனமான பொருள்களை எளிய இயந்திரங்கள் மூலம் நகர்த்தலாம். இவற்றின் மூலம் ஒரே மாதிரியான வேலை செய்யப்பட்டாலும் குறைவான விசையே தேவைப்படுகிறது. எளிய இயந்திரம் பற்றிய கருத்தை கிரேக்கத் தத்துவ ஞானி ஆர்க்கிமிடிஸ் கி.மு 3 ஆம் நூற்றாண்டில் எடுத்துரைத்தார்.
6. நெம்புகோல்
ஒரு பொருளின் மீது நாம் கொடுக்கும் விசையை அதிகரிக்க நெம்புகோல் பயன்படுகிறது. எ.கா: சாய்ந்தாடி, கொட்டை உடைப்பான், குறடு.
பதிலளிப்போமா!
எளிய இயந்திரங்களின் பெயர்களைக் குறிப்பிடுக.
IV. நெம்புகோலின் வகைகள்
நெம்புகோலைப் பற்றி புரிந்துகொள்வதற்கு கீழ்க்காணும் சொற்பதங்களை நாம் அறிந்திருக்க வேண்டும்.
விசை எந்தப் பொருளின்மீது செலுத்தப்படுகிறதோ அப்பொருளே பளு.
திறன் என்பது நெம்புகோல் மீது நாம் செலுத்தும் விசை.
ஆதாரப்புள்ளி என்பது நெம்புகோல் சுழலும் புள்ளி.
ஆதாரப்புள்ளி, பளு, திறன் ஆகிய மூன்றும் அமைந்திருக்கும் இடங்களைப்பொருத்து நெம்புகோல்களை மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்.
மூன்று வகை நெம்புகோல்கள்
1. முதல் வகை நெம்புகோல்
ஆதாரப்புள்ளியானது திறன் மற்றும் பளுவிற்கு இடையில் அமையுமானால் அது முதல் வகை நெம்புகோல் எனப்படும். எ.கா: கத்தரிக்கோல், குறடு, சாய்ந்தாடி.
2. இரண்டாம் வகை நெம்புகோல்
பளுவானது திறன் மற்றும் ஆதாரப்புள்ளிக்கு இடையில் அமையுமானால் அது இரண்டாம் வகை நெம்புகோல் எனப்படும். எ.கா: தள்ளு வண்டி, எலுமிச்சை சாறு பிழியும் கருவி, கொட்டை உடைப்பான்.
3. மூன்றாம் வகை நெம்புகோல்
திறனானது பளுவிற்கும் ஆதாரப்புள்ளிக்கும் இடையில் அமையுமானால் அது மூன்றாம் வகை நெம்புகோல் எனப்படும். எ.கா: பிணைப்பி (Stapler), இடுக்கி, துடைப்பம், ஹாக்கி மட்டை.
பதிலளிப்போமா!
அட்டவணையை நிரப்புக.
பதிலளிப்போமா!
பளு, திறன் மற்றும் ஆதாரப்புள்ளியைக் குறிப்பிடுக.
