0
0
M. UGANDHAR BABU, M.Sc
Popular Science Writer,
Editorial Board Member, Vidyardhi Chekumuki Science Magazine
Resource Person for Science Magics (Wonder Science Show)
ugaprem@gmail.com
కాలం…:- 260 BC … క్రీస్తుపూర్వం 260
తులా దండాలు (LEVERS)…. ఉత్ప్లవనము (BUOYANCY)
భౌతిక ప్రపంచాన్ని అర్థం చేసుకొనుటలో , నిర్వహించడంలో ప్ర ప్రధమ మానవ ఆవిష్కరణలుగా పై రెంటినీ పేర్కొన వచ్చును. మొత్తం ఇంజనీరింగ్ మరియు శాస్త్ర ప్రగతి ఈ రెండు ఆవిష్కరణలపై ఆధారపడి అభివృద్ధి చెందాయి. ఆశ్చర్యం ఏమిటంటే ఈ రెండిటినీ ఆవిష్కరించిన వారు “ఆర్కిమెడిస్” (ARCHIMEDES). క్రీస్తుపూర్వం 260లో వీటిని ఆవిష్కరించారు. ఆయన వీటిని ఎలా కనుగొన్నారో తెలుసుకుందాం.
మొదట తులా దండం గురించి……
1. తులా దండం (LEVER)
సిసిలీ లోని సైరకస్ లో నివసించే 26 ఏళ్ల ఆర్కిమెడిస్ ఖగోళ శాస్త్రము మరియు రేఖా గణితాలను చదివారు. క్రీస్తుపూర్వం 260లో ఓ రోజు సముద్రపు ఒడ్డున ఇసుక తిన్నెలపై నలుగురు పిల్లలు ఆడుకుంటుంటే ఆర్కిమెడిస్ గమనిస్తూ ఉన్నారు. నడుము ఎత్తు ఉన్న ఓ రాయిపై పొడవాటి చెక్క బల్లను ఉంచి యాకం-తూకం (ఉయ్యాల….SEESAW ) ఆడుతున్నారు ఆ నలుగురు పిల్లలు.
ఇంతలో చెక్క బల్లను మధ్య లో కాకుండా ఒకవైపు పావు వంతు, మరొక వైపు ముప్పావు వంతు ఉండేటట్లు రాయిపై చెక్కను జరిపారు. ఆ చెక్కపై ఒకవైపున అంటే పావు వంతు వైపున ముగ్గురు పిల్లలు నిలబడ్డారు. రెండో వైపు అంటే ముప్పావు వంతు చెక్క వైపున మిగిలిన ఒక్క పిల్లవాడు ఎగిరి దూకాడు. అంతే ఆశ్చర్యంగా ముగ్గురు పిల్లలు గాలిలోకి ఎగిరి ఇసుకలో పడ్డారు.
ఇది గమనించిన ఆర్కిమెడిస్ ఆలోచనలో పడ్డాడు.
రకరకాల పొడవుల చెక్క బల్లలు , బరువైన చెక్క ముక్కలు (పిల్లలకు బదులుగా) తయారు చేసాడు. ఓ గట్టి ఆధారంపై (రాయికి బదులుగా) ఆ చెక్క బల్లలను వేరు వేరు విధంగా (పొడవులు మార్చుతూ ) అమర్చి రెండు వైపులా బరువులు వేసి ప్రయోగాలు చేశాడు. చిన్న బరువుతో (చెక్కబల్ల స్థానం మార్చుతూ) పెద్ద బరువును ఎలా సులభంగా ఎత్తగలడో గమనించాడు. తద్వారా “తులా దండం” (LEVER) సూత్రాన్ని కనుగొన్నాడు.
ఒక గట్టి ఆధారం పై ఉంచిన ఓ చెక్కబల్ల ను తులా దండం అంటారు .పనిని సులభం తరం చేసే ఓ సరళ యంత్రమే తులా దండం.
“తులా దండం పై ఒకవైపు కొంత బలం తో కిందకు నొక్కితే రెండవ వైపు వేరే బలం పైకి పనిచేస్తుంది .ఈ రెండు బలాలు రెండువైపులా ఉన్న తులా దండం యొక్క పొడవులకు అనుపాతంలో ఉంటుంది .
A force pushing down on one side of a LEVER creates a lifting force on the other side that is proportional to the lengths of the two sides of the LEVER.
ఇలా కూడా చెప్పొచ్చు
బల్లకు ఇరువైపులా గల భారముల ఊర్ధ్వ వత్తిడి బల్ల యొక్క పొడవులకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
ఆధారంపై ఉన్న బల్ల కు ఒకవైపు ఎత్తవలసిన వస్తువుని “భారము” అనుకుంటే వైపున ప్రయోగించే శక్తిని “బలము” అనుకుంటే
బలము × బలభుజము = భారము × భార భుజము
(ఆధారం నుండి బరువు కు ఉన్న దూరం భార భుజము, బలానికి ఉన్న దూరం బల భుజం అంటారు)
భారానికి బలానికి ఉన్న నిష్పత్తిని యాంత్రిక లాభము అంటారు.
ఆర్కిమెడిస్ మూడు తులా దండాలను ప్రతిపాదించాడు.
మొదటి రకం
రెండవ రకం
మూడవ రకం …..తులా దండాలు
వస్తువులను పైకి ఎత్తడం లోని మొత్తం గణిత సూత్రాలే ఈ తులా దండ సూత్రాలు
వీటి పై ఆధారపడి ఈనాటి ఇంజనీరింగ్ మొత్తం పని చేస్తోంది. పెద్దపెద్ద ఆకాశహార్యాల నిర్మాణంలో సిమెంటు ఇసుకను పైకి చేర్చడానికి వాడే క్రేన్లు, ఓడల పైకి సామాగ్రి చేర్చే భారీ క్రేన్లు, జెసిబి మొదలగు పెద్ద పెద్ద యంత్రాల నిర్మాణము , బోరు బావుల్లో మోటారు దించడానికి, పైకి ఎత్తడానికి, రోజూ వాడే అనేక రకాల పనిముట్లు …. ఇవన్నీ కూడా తులా దండ సూత్రాలపైనే ఆధారపడి తయారు చేయబడ్డవి.
ఈ విధంగా తులా దండ ఆవిష్కరణ ప్రపంచ గతిని, గమనాన్ని, త్వరణాన్ని మార్చేసింది. అందుకే మొత్తం ఆవిష్కరణలో తులాదండానిది ప్రత్యేకమైన స్థానం.
“భూమి వెలుపల నిలబడ్డానికి కాస్త స్థలం ఇవ్వండి నేను తులా దండం తో ఈ భూమిని పైకెత్తుతాను.”
-ఆర్కిమెడీస్
“Give me a place to stand and I shall move the earth with LEVER.” -Archimedes
అని ఆర్కిమెడిస్ తులా దండం యొక్క సామర్ధ్యాన్ని చాలా గొప్పగా చెప్పాడు.
