വെള്ളത്തുള്ളികൾ

Simple Science Technology

വെള്ളം മുകളിലേക്ക് എറിഞ്ഞാൽ അത് ചിതറി ഉരുണ്ട തുള്ളികളായി വീഴുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്...?

താഴേക്ക് വീഴുമ്പോൾ ജലം ഉരുണ്ട തുള്ളികളായി വീഴാൻ കാരണം ജലത്തിന്റെ പ്രതലബലമാണ്.  "ദ്രാവകങ്ങളുടെ സ്വതന്ത്ര പരമായ ഉപരിതലത്തിൽ എപ്പോഴും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലമാണ് പ്രതലബലം." പ്രതലബലം നിമിത്തമാണ് ഒരു ബ്രഷ് വെള്ളത്തിൽ മുക്കി പുറത്തേക്കെടുത്താൽ അതിന്റെ രോമങ്ങളെല്ലാം ഒട്ടിപ്പിടിച്ചതുപോലെ ഒന്നായി തീരുന്നത്. 

ഇത്തരം ബലം അനുഭവപ്പെടാൻ കാരണം തന്മാത്രകളുടെ പരസ്പര ആകർഷണമാണ്. ജലത്തിന്റെ ഉള്ളിലുള്ള ഓരോ തന്മാത്രയെയും ചുറ്റും നിന്ന് മറ്റു തന്മാത്രകൾ എല്ലാ ദിശകളിലേക്കും ആകർഷിക്കുന്നതുകൊണ്ട് അതിന്മേൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന പരിണിതബലം പൂജ്യമാണ്. എന്നാൽ പ്രതലത്തിലുള്ള ഒരു തന്മാത്രയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം സംഗതി വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനെ താഴെയുള്ള തന്മാത്രകൾ മാത്രമേ ആകർഷിക്കാന്നുള്ളൂ. മുകളിൽ അത്തരം തന്മാത്രകൾ ഇല്ലല്ലോ. അതിനാൽ പ്രതലത്തിലുള്ള ഓരോ തന്മാത്രയിലും ഉള്ളിലേക്ക് ഒരു പരിണതബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.ഇതിന്റെ ഫലമായി പ്രതലത്തിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം കുറയാനിടയാകുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ വിസ്തീർണ്ണം കുറയ്ക്കാനുള്ള ഒരു പ്രവണത എപ്പോഴും ജലോപരിതലത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രവണതയാണ് ദ്രാവകതുള്ളികൾക്ക് ഗോളരൂപം നൽകുന്നത്. എന്തുകൊണ്ടെന്നാൽ നിശ്ചിത വ്യാപ്തമുള്ള ഒരു വസ്തുവിന്റെ പ്രതലവിസ്തീർണ്ണം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞിരിക്കുക ഗോള രൂപത്തിലാകുമ്പോയാണല്ലോ. എന്നാൽ ദ്രാവക തുള്ളിയുടെ മേൽമറ്റെന്തെങ്കിലും ബലം കൂടി പ്രയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ തുള്ളിയ്ക്ക് രൂപ വ്യത്യാസം വരും. ടാപ്പിൽ നിന്നും വീഴാറായ തുള്ളിയ്ക്ക് രൂപവ്യത്യാസം സംഭവിക്കുന്നത് ഇതുകൊണ്ടാണ്. 

ഗുരുത്വാകർഷണം ഗോള രൂപത്തിലുള്ള തുള്ളിയെ വലിച്ചുനീട്ടി കളയുന്നു. ഇന്നു വലിയ രസതുള്ളികൾ പരന്നു കാണുന്നത് ഗുരുത്വാകർഷണബലം പ്രതലബലത്തെ അടിമപ്പെടുത്തുന്നതുകൊണ്ടാണ്. എന്നാൽ ചെറുതുള്ളികൾ എപ്പോഴും ഗോളരൂപത്തിൽ തന്നെ കാണാം. ഇവിടെ പ്രതലബലം ഗുരുത്വാകർഷണത്തെയാണ് കീഴ്പ്പെടുത്തുന്നത്. 

മുകളിലേക്കെറിഞ്ഞ വെള്ളത്തിനെന്തു സംഭവിക്കുന്നു എന്നു കൂടി നോക്കാം. താഴേക്ക് വരുമ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണബലം പൂർണമായും ത്വരണമുണ്ടാക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു കഴിഞ്ഞു. ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന് തുള്ളിയെ രൂപ വ്യത്യാസം വരുത്താൻ സാധിക്കുന്നില്ല. പിന്നെ പ്രതലബലം മാത്രമാണ് തുള്ളിയുടെ രൂപം നിശ്ചയിക്കുന്നത്. അതിനാൽ താഴേക്ക് വരുന്ന വെള്ളം മുഴുവൻ ഗോളരൂപത്തിലുള്ള തുള്ളികളായി വേർപെട്ടു പോകുന്നു