வேகம்

கதி இங்கு வழிமாற்றப்படுகிறது. இதற்கு இணையான திசையன் கணியம் பற்றி அறிய திசைவேகம் கட்டுரையைப் பார்க்க.

வேகம் அல்லது கதி (speed) என்பது இயக்க வீதம் அல்லது இடமாற்ற வீதம் எனலாம். இதைப் பொதுவாக ஓரலகு நேரத்தில் (t) சென்ற தூரம் (d) என வரையறுக்கலாம். வேகம், தூரம் / நேரம் என்னும் அலகில் அளக்கப்படும் ஒரு திசையிலிக் கணியம் (scalar quantity) ஆகும். கதிக்கு இணையான திசையன் (vector) கணியம் திசைவேகம் (velocity) ஆகும். வேகமும், திசைவேகமும் ஒரே அலகில் அளக்கப்பட்டாலும், திசைவேகத்துக்கு உள்ள திசை என்னும் கூறு வேகத்துக்கு இல்லை. எனவே கதி அல்லது வேகம் என்பது திசைவேகத்தின் எண்மதிப்பு எனலாம்.

வேகம் speed
வேகம் என்பது ஒரு பொருள் குறிப்பிட்ட தூரம் ஒன்றை கடக்கும் வீதம் எனலாம். மிக விரைவாகச் செல்லும் ஒரு பொருள் அதிக வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும். இது நீண்ட தூரத்தை குறைந்த நேரத்தில் கடக்கும். அதே வேளையில், மெதுவான வேகத்தில் செல்லும் ஒரு பொருள் அதே அளவு நேரத்தில் குறைந்த தூரத்தையே கடக்கும்.
பொதுவான குறியீடு(கள்):	v
SI அலகு:	மீ / செ

கணிதக் குறியீட்டில் இது பின்வருமாறு எழுதப்படும்.

${\displaystyle v=\left|{\frac {d}{t}}\right|.}$

இங்கே v என்பது வேகத்தைக் குறிக்கும்.

ஆற்றல் அல்லது தகவல் பயணிக்கக்கூடிய மிக உயர்ந்த வேகம் சிறப்புச்சார்புக்கோட்பாட்டின் படி வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகமாகிய c = 299,792,458 மீற்றர்/செக்கன், இது அண்ணளவில் ஒரு மணித்தியாலத்திற்கு 1079 மில்லியன் கிலோமீற்றர்கள் (671,000,000 mph) ஆகும். ஆனால் சடப்பொருட்கள் அவ்வேகத்தை அடைய முடியாது ஏனெனில் அவ்வேகத்தை அடைய முடிவிலி அளவிலான ஆற்றல் தேவைப்படும்.

தமிழில் வேகம் என்பது பாம்புகடித்தபின், பாம்பின் விடம் இரத்தத்தில் கலந்து உடம்பிற் பரவும் ஒரு ஓட்டத்தைக் குறிக்கவும் பயன்பட்டது.^[1]

வரைவிலக்கணம்

இத்தாலிய இயற்பியலாளரான கலிலியோ கலிலி முதன்முதலில் வேகத்தை கணித்தமையாகக் கூறப்படுகிறார்.அவர் அடைத்த தூரத்தை அதற்கு எடுத்த நேரத்தை கருத்தில் கொண்டதன் மூலம் வேகத்தை அளந்தார்.கலிலியோ வேகத்தை ஓரலகு நேரத்தில் அடைத்த தூரம் என்பதாக வரையறுத்தார்.

சமன்பாட்டு வடிவில்

${\displaystyle v={\frac {d}{t}},}$

இங்கு v வேகம், d தூரம், t நேரம்.

கணிதக்குறியீடுகளில் வேகம் v திசைவேகம் v இன் பருமனாக வரையறுக்கப்படுகிறது, அதாவது r எனும் அமைவினது நேரம் குறித்தான வகைக்கொழு ஆகும்:

${\displaystyle v=\left|{\boldsymbol {v}}\right|=\left|{\dot {\boldsymbol {r}}}\right|=\left|{\frac {d{\boldsymbol {r}}}{dt}}\right|\,.}$

s என்பது நேரம் t வரை பயணம் செய்த பாதையின் நீளமாக இருப்பின் வேகம் என்பது s இன் நேரங்குறித்த வகைக்கொழுவிற்கு சமனாக இருக்கும்:

${\displaystyle v={\frac {ds}{dt}}.}$

கணநேர வேகம்

ஓர் குறித்த கணத்திலான பொருளின் வேகம் "கணநேர வேகம்" எனப்படும்.அதாவது, ஓர் காரின் வேகத்தை விரைவுமானியை கொண்டு அளவிடுவதன் மூலம் யாதேனும் கணநேரத்திலான வண்டியின் வேகத்தை அளவிடலாம். இது அவ்வண்டியின் கணநேர வேகம் ஆகும்.^[2]

சராசரி வேகம்

ஓர் குறித்த நேர இடைவெளியில் பயணம் செய்த தூரத்தை அந்நேர இடைவெளியால் வகுக்கும் போது பெறப்படுவது சராசரி வேகம் ஆகும்.

உதாரணமாக, ஒரு வண்டி 1 மணி நேரத்தில் 80 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் இயக்கப்படுகிறது. எனில், அதன் சராசரி வேகம் மணிக்கு 80 கிலோமீட்டர் தொலைவு ஆகும்.அதே வண்டி 4 மணி நேரம் பயணம் செய்து 320 கிலோமீட்டர் தூரம் கடந்தால் அதன் சராசரி வேகம் ஒரு மணி நேரத்திற்கு 80 கிலோமீட்டர் ஆகும்.^[2]

${\displaystyle d={\boldsymbol {\bar {v}}}t\,.}$

இச்சமன்பாட்டை பயன்படுத்தி சராசரி வேகத்தை கணக்கிடலாம்.அதேபோல் சராசரி வேகம் தெரிந்தால் பயணம் செய்த தொலைவை கண்டுபிடிக்கலாம்.

தொடலி வேகம்

வட்டப்பாதையில் இயங்கும் பொருளின் நேர்கோட்டு வேகம் "தொடலி வேகம்" எனப்படும்.^[3], ஏனெனில் பொருளின் இயக்கத்திசை எப்போதும் வட்டத்தின் தொடலிவழியே இருக்கும். கோணவேகம் எனப்படுவது ஓரலகு நேரத்தில் அச்சுப்பற்றி சுழன்ற கோணம் ஆகும். தொடலி வேகமும் கோணவேகமும் ஒன்றுடனொன்று தொடர்புடையவை அச்சிலிருந்து ஓர் குறித்த தூரத்தில் தொடலி வேகம் கோணவேகத்திற்கு நேர்விகித சமனாக இருக்கும். அதேவேளை தொடலி வேகத்தில் ஏற்படும் அதிகரிப்பானது அச்சிலிருந்தான தூரத்திற்கு நேர்விகித சமனாக இருக்கும், எனவே சமன்பாட்டு வடிவில்

${\displaystyle v\propto \!\,r\omega \,,}$ ஆகும்.

இங்கு v தொடலி வேகம், ω (ஒமெகா) கோணவேகம்.

முறையான அலகுகளைக் கொண்டு மேலுள்ள சமன்பாட்டை எழுதினால் பின்வரும் வடிவத்திற்கு ஒருங்கும்:

${\displaystyle v=r\omega \,.}$

சக்கரம், வட்டு போன்ற வட்டவடிவ பொருட்களின் பகுதிகளிலும் ω ஒன்றாக இருக்கும் போது தொடுவரை வேகம் R ஐ பொருத்து மாறும்.(இதுவே கிரகங்களின் சுழற்சி வேக மாறுபாட்டிற்கு காரணம் ஆகும்).

அலகுகள்

வேகத்தின் அலகுகள்:

• மீட்டர்/செக்கன் (மீ செ⁻¹ அல்லது மீ/செ), SI அலகில்
• கிலோமீட்டர்/மணி (கிமீ/ம)
• மைல்/மணி (மை/ம)
• நொட் (கடல் மைல்கள்/மணி, kn அல்லது kt)
• அடி/செக்
• மாக் எண் (பரிமாணமில்லாதது, வேகம்/ஒலியின் விரைவு)

வேகத்தின் பொதுவான அலகுகளிற்கிடையேயான அலகுமாற்றம்

	m/s	km/h	mph	knot	ft/s
1 m/s =	1	3.6	2.236936	1.943844	3.280840
1 km/h =	0.277778	1	0.621371	0.539957	0.911344
1 mph =	0.44704	1.609344	1	0.868976	1.466667
1 knot =	0.514444	1.852	1.150779	1	1.687810
1 ft/s =	0.3048	1.09728	0.681818	0.592484	1

திசையின் அலகு வெக்டர் அலகு ஆகும். ஏனெனில் வேகத்திற்கு திசை உண்டு.

^[4]

வேகம்	m/s	ft/s	km/h	mph	குறிப்புகள்
கண்டப்பெயர்ச்சியின் தோராயமான விகிதம்	0.00000001	0.00000003	0.00000004	0.00000002	4 cm/year.இடத்தை பொருத்து மாறுபடும்
நத்தையின் விரைவு	0.001	0.003	0.004	0.002	ஒரு நிமிடத்திற்கு ஒரு மில்லிமீட்டர்
துடிப்பான ஒரு இளைஞனின் நடை	1.7	5.5	6.1	3.8	ஒரு நிமிடத்திற்கு 5.5 அடி
ஒரு சாலையில் மிதிவண்டி செலுத்துபவர்	4.4	14.4	16	10	ஒவ்வொருவருக்கும் மாறுபடும்.
ஸ்பிரின்ட் ரன்னர்	10	32.8	36	22	சராசரியாக 100 அடிகள்.
சாலை மிதிவண்டி ஓட்டுனர்	12.5	41.0	45	28	சமதளத்தில் வேறுபடும்
புறநகரில் வண்டியின் வேகம்	13.8	45.3	50	30
தைபய் உயர்த்தியில்	16.7	54.8	60.6	37.6	1010 m/min
கிராமபுர வாகன வேகம்	24.6	80.66	88.5	56
பிரித்தானிய நாட்டின் வாகன வேகம்	26.8	88	96.56	60
சிம்ப்சொன் சூறாவளியின் வேகம்	33	108	119	74
ஃப்ரென்சின் வாகன வேக அளவு	36.1	118	130	81
மனிதனால் அதிகபடியாக ஓட்டக்கூடிய சைக்கிளின் வேகம்	37.02	121.5	133.2	82.8	[5]
பயனிகள் ஜெடின் வேகம்	255	836	917	570	Mach 0.85 at 35,000 ft altitude
நிலத்தில் ஓட்டக்கூடிய அதிகபட்ச வேகம்	341.1	1119.1	1227.98	763
20 °C ஒலியின் வேகம்	343	1125	1235	768	Mach 1 by definition. 20 °C = 293.15 kelvins.
ஜெட் விமானத்தின் வேக சாதனை	980	3,215	3,530	2,194	Lockheed SR-71 Blackbird
வின்கலத்தின் வேகம்	7,800	25,600	28,000	17,500
பூமியில் எஸ்கேப் திசைவேகம்	11,200	36,700	40,000	25,000	11.2 km·s−1
Speed of light in vacuum (symbol c)	299,792,458	983,571,056	1,079,252,848	670,616,629	Exactly 299,792,458 m/s, by definition of the metre

Vehicles often have a speedometer to measure the speed they are moving.

மேற்கோள்கள்

1. http://www.tamilvu.org/library/nationalized/pdf/03-rasamanickam/periyapuranamarachi.pdf
2. Hewitt 2006, p. 42
3. Hewitt (2006), p. 131
4. "காப்பகப்படுத்தப்பட்ட நகல்". Archived from the original on 2013-11-11. பார்க்கப்பட்ட நாள் 2013-08-30.
5. http://www.wisil.recumbents.com/wisil/whpsc2009/results.htm