വലിയ സയൻസ് ഉള്ള രണ്ട് ചെറിയ കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ:

വലിയ സയൻസ് ഉള്ള രണ്ട് ചെറിയ കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ:

വലിയ സയൻസ് ഉള്ള രണ്ട് ചെറിയ കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ:

————————————————————

എന്റെ ചെറുപ്പത്തിൽ എനിക്ക് ഏറ്റവും ഇഷ്ടപ്പെട്ട കളിപ്പാട്ടം ആയിരുന്നു പോപ് -പോപ് ബോട്ട്. ഒരു നാൽപ്പത് വയസ്സ് മുകളിലുള്ളവർക്ക് ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഗൃഹാതുരത ഉണ്ടാക്കുന്ന ഒരു കളിപ്പാട്ടമാണ് തിരി കത്തിച്ചു വച്ചാൽ ടപ് ടപ് ശബ്ദമുണ്ടാക്കി വെള്ളത്തിലൂടെ ഓടുന്ന ഈ അത്ഭുത ബോട്ട്. ഒരു കാലത്ത് എല്ലാ ഉത്സവപ്പറമ്പുകളിലെയും നിറ സാന്നിദ്ധ്യമായിരുന്ന ഈ കളിപ്പാട്ടം ബാറ്ററിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ വന്നതോടു കൂടി ഇപ്പോൾ പൊതുവേ എവിടെയും കാണാറില്ല. എങ്കിലും നമ്മുടെ കുട്ടിക്കാലത്തെ ഈ കളീപ്പാട്ടത്തെ മക്കൾക്കും ഒന്ന് പരിചയപ്പെടുത്താനായി ആമസോൺ വഴി വരുത്തി. ബാറ്ററി ഇല്ലാതെ ഓടുന്ന കളിപ്പാട്ടം അവർക്കും ഒരു കൗതുകം തന്നെയായി.

ഒരു കാലത്ത് ലോകത്തെമ്പാടുമുള്ള കുട്ടികളുടേയും മുതിർന്നവരുടേയുമെല്ലാം മനം കവർന്ന ഈ കളിപ്പാട്ടം ആരാണ് ഇത് കണ്ടൂപിടിച്ചത് എന്നതിനെക്കുറിച്ച് തർക്കങ്ങൾ നിലനിൽക്കുന്നുണ്ട് എങ്കിലും ഇതിന്റെ ആദ്യ പേറ്റന്റ് തോമസ് പിയോട്ട് എന്ന ഫ്രഞ്ചുകാരന്റെ പേരിലാണ്. പോപ് പോപ് ബോട്ട്, കുട് കുട് ബോട്ട്, പഫ് പഫ് ബോട്ട്, പൂഫ് പൂഫ് ബോട്ട് അങ്ങനെ പല പേരുകളിലും ഇത് അറിയപ്പെടുന്നുണ്ട് എങ്കിലും നമ്മുടെ നാട്ടിൽ ഇതിന് പ്രത്യേകം എന്തെങ്കിലും പേരുണ്ടോ എന്ന് അറീയില്ല. വിവിധ തരങ്ങളിൽ ഉള്ള പോപ് പോപ് ബോട്ടുകൾ നിലവിലുണ്ടെങ്കിലും അടിസ്ഥാന സാങ്കേതിക വിദ്യ എല്ലാത്തിലും ഒന്നു തന്നെ. വെള്ളം ചൂടാക്കുന്ന ഒരു ബോയ്‌‌ലറും അതിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് കുഴലുകളും.

പോപ് പോപ് ബോട്ടിൽ രണ്ടു കുഴലുകൾ കാണാം. പലരും ധരിച്ചിരുന്നത് ഇതിലെ ഒരു കുഴലിൽ കൂടി വെള്ളം വലിച്ചെടുത്ത് മറ്റേ കുഴലിലൂടെ വെള്ളം പുറത്തേക്ക് പോകുമ്പോഴാണ് ബോട്ട് മുന്നോട്ട് പോകുന്നത് എന്നാണ്. യഥാർത്ഥത്തിൽ അങ്ങിനെ അല്ല. ബൊട്ടിലെ രണ്ടു കുഴലുകളിലൂടെയും ഒരേ സമയം വെള്ളം വലിച്ചെടുക്കപ്പെടുകയും പുറത്തേയ്ക്ക് തള്ളപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. പിന്നെ എന്തിനാണ് ഈ രണ്ട് കുഴലുകൾ? ഒരു കുഴൽ തന്നെ പോരേ? മതി- ഒരു കുഴൽ ആയാലും ബോട്ട് പ്രവർത്തിക്കും. പക്ഷേ ബോട്ട് പ്രവർത്തിക്കാൻ ബോയ്‌‌ലറിൽ ആദ്യം കുറച്ച് വെള്ളം നിറയ്ക്കണം. രണ്ട് കുഴലുകൾ ഉള്ളത് ഈ ജോലി എളുപ്പമാക്കുന്നു. ഒരു കുഴലിലൂടെ വെള്ളം നിറയ്ക്കുമ്പോൾ അകത്തെ വായു മറ്റേ കുഴൽ വഴി പുറത്തേയ്ക്ക് പോകുന്നു.

വളരെ ലളിതമാണ് പോപ് പോപ് ബോട്ടിന്റെ പ്രവർത്തനം. ബോയ്‌‌ലറിലെ വെള്ളം ഒരു മെഴുക് തിരിയോ തിരി വിളക്കോ ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുമ്പോൾ അതിനകത്തെ വെള്ളം നീരാവിയായി മർദ്ദം കൂടുന്നു. തുടർന്ന് കുഴലുകളിലെ വെള്ളത്തെ പുറത്തോട്ട് തള്ലുന്നു. ഈ തള്ളലിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനമായി ബോട്ട് മുന്നോട്ട് നീങ്ങുന്നു. ഇത്തരത്തിൽ ബോയ്‌‌ലറിൽ നിന്നും വെള്ളം പുറത്തോട്ട് തള്ളപ്പെടുമ്പോൾ അതിനകത്തെ വായുമർദ്ദം കുറയുകയും തത്ഫലമായി കുഴലിലൂടെ വെള്ളം തിരിച്ച് ബോയ്‌‌ലറിനകത്തേക്ക് കയറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സൈക്കിൾ ആവർത്തിക്കുന്നതിന്റെ ഫലമായി ബോട്ട് മുന്നോട്ട് നീങ്ങുന്നു. വായു മർദ്ദത്താൽ വെള്ളം അകത്തേക്കും പുറത്തേക്കും പോകുമ്പോൾ ഒരു പ്രത്യേക തരം ശബ്ദവും ഉണ്ടാകുന്നു. ബോയ്‌‌ലറിന്റെ ഒരു വശം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് അർദ്ധ ചന്ദ്രാകൃതിയിലുള്ള ഒരു തകിട്കൊണ്ട് ആയതിനാൽ ബോയ്‌‌ലറിനകത്തെ മർദ്ദ വ്യത്യാസം ഈ തകിടിനെ മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും ചലിപ്പിച്ച് ഉച്ചത്തിലുള്ള ടക് – ടക് ശബ്ദവും ഉണ്ടാക്കുന്നു.ഇങ്ങനെയൊക്കെയാണെങ്കിലും ഫിസിക്സ് പഠിച്ചവർക്ക് സ്വാഭാവികമായും പോപ്-പോപ് ബോട്ടീന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ചില സംശയങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം.കുഴലുകളിലൂടെ വെള്ളം പുറത്തേയ്ക്ക് തള്ളുമ്പോൾ ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം ചലനനിയമപ്രകാരം ബോട്ട് മുന്നോട്ട് പോകുന്നു. എങ്കിൽ അടുത്ത സൈക്കിളിൽ വെള്ളം അകത്തോട്ട് വലിയ്ക്കുമ്പോൾ എന്തുകൊണ്ട് ബോട്ട് ഇതേ നിയമപ്രകാരം പിന്നോട്ട് പോകുന്നില്ല? ബോട്ടിന്റെ മുൻ വശം കൂർത്തിരിക്കുന്നതിനാലും പിൻവശം പരന്നിരിക്കുന്നതിനാലും രണ്ടാമത്തെ സൈക്കിളിൽ വെള്ളം അകത്തോട്ട് വലിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ കിട്ടുന്ന ബലത്തേക്കാൾ എല്ലായ്പോഴും കൂടുത്ലായിരിക്കും പുറത്തൊട്ട് തള്ളുമ്പോൾ കിട്ടുന്ന ബലം എന്ന് ചിലർ നിരീക്ഷിച്ചു. പക്ഷേ മുൻവശം പരന്നതും പിൻവശം കൂർത്തതുമായ ഒരു ബോട്ട് ഉണ്ടാക്കി പരീക്ഷിച്ച് നോക്കിയപ്പോഴും ബോട്ട് മുന്നോട്ട് തന്നെ നീങ്ങുന്നതായി കണ്ടു എന്നതിനാൽ ഈ നിരീക്ഷണം തെറ്റാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു.

അടുത്തതായി വന്ന നിരീക്ഷണം ആദ്യ സൈക്കിളിൽ വെള്ളം ഒരു ജെറ്റ് എന്ന പോലെ കുഴലിലൂടെ പുറത്തേക്കു പോകുമ്പോൾ ലഭിക്കുന്ന മുന്നോട്ടുള്ള തള്ളൽ ബലത്തേക്കാൾ എല്ലായ്പ്പോഴും കുറവായിരിക്കും വെള്ളം വലിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ ലഭിക്കുന്ന പ്രതിബലത്തിന്. ഉദാഹരണമായി നമുക്ക് ഒരു മെഴുകു തിരി ഒരു സ്റ്റ്രോ ഉപയോഗിച്ച് ഊതിക്കെടുത്താനാകും പക്ഷേ അതേ വായു ഉള്ളിലേക്ക് വലിച്ചെടുത്ത് മെഴുകുതിരി കെടുത്താൻ പ്രയാസമാണല്ലോ. ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ ഇതായിരിക്കാം പോപ് അപ് ബോട്ടീന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം എന്ന് തോന്നാമെങ്കിലും യഥാർത്ഥത്തിൽ ഇതും അല്ല ബോട്ടിനെ മുന്നോട്ട് നയിക്കുന്നത്.പോപ് അപ് ബോട്ടിന്റെ രണ്ട് സൈക്കിളുകളിലും ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്രതിബലങ്ങൾ തുല്ല്യമാണ്. ആദ്യ സൈക്കിളിൽ വെള്ളം ശക്തമായി പിന്നോട്ട് തള്ളുമ്പോൾ ബോട്ട് മുന്നോട്ട് പോകുന്നു. രണ്ടാമത്തെ സൈക്കിളിൽ ആകട്ടെ വെള്ളം അകത്തോട്ട് കയറുമ്പോൾ അതിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനമായി ബോട്ട്‌ പിറകോട്ട് പോകേണ്ടതാണ്. പക്ഷേ ബോയ്‌‌ലറിനകത്തേക്ക് ഇരച്ച് കയറുന്ന വെള്ളം നൽകുന്ന തള്ളൽ ബലം ബോട്ടിലേക്ക് തന്നെ ഏൽപ്പിക്കുന്നതിനാൽ പിന്നോട്ട് പോകേണ്ട പ്രതിബലത്തെ അത് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. അതിനാൽ ബോട്ട് ഒരിക്കലും പിന്നോട്ട് പോകാതെ മുന്നോട്ട് തന്നെ സഞ്ചരിക്കുന്നു. ഇതിനു മുൻപേ പറഞ്ഞ രണ്ട് നിഗമനങ്ങളും ബോട്ടിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം അല്ലെങ്കിലും മുന്നോട്ട് സഞ്ചരിക്കാനുള്ള ബോട്ടിന്റെ എഫിഷ്യൻസി കൂട്ടാൻ ഇവ സഹായകമാകുന്നു എന്നതു കൂടി പറയേണ്ടതുണ്ട്.

———————–

ഇതുപോലെത്തന്നെ ഗൃഹാതുരത്വമുണർത്തുന്ന മനോഹരമായ ഒരു കളിപ്പാട്ടമാണ്‌ ‘ദാഹം മാറാപ്പക്ഷി’. മുന്നിലിരിക്കുന്ന പാത്രത്തിൽ തലയിട്ട് വെള്ളം കുടിച്ച് ചാഞ്ചാടിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന അത്ഭുതപ്പക്ഷി. ബാറ്ററിയുടെ സഹായമില്ലാതെ വെള്ളം വച്ചുകൊടുത്താൽ പ്രവർത്തിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഈ പക്ഷി ഒരു അത്ഭുതമായിരുന്നു. ഈ പക്ഷിയെ പലരും ‘നിലയ്ക്കാത്ത യന്ത്രങ്ങൾ’ വിഭാഗത്തിൽ പെടുത്തി പ്രദർശിപ്പിക്കാറുണ്ട്. യാക്കോവ് പെരൽമാന്റെ ഭൗതിക കൗതുകം എന്ന പ്രശസ്തമായ പുസ്തകത്തിൽ ഇതിനെക്കുറിച്ച് പറയുന്നുണ്ട്.രണ്ട് കൊച്ച് ബൾബുകളെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഒരു അക്ഷത്തിൽ ചാഞ്ചാടുന്ന കുഴലും അതിൽ ഭാഗികമായി നിറച്ചിരിക്കുന്ന ദ്രാവകവും ( പഞ്ഞിത്തുണികൊണ്ട് നിർമ്മിതമായ ചുണ്ടും തലയും ഉൾപ്പെട്ട ലളിതമായ ഘടനയാണ്‌ ഈ കളിപ്പാട്ടത്തിനുള്ളത്. താപോർജ്ജത്തെ യാന്ത്രികോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന യത്രങ്ങളാണല്ലോ നമ്മുടെ വാഹനങ്ങളിലും മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതിൽ ഇന്ധനം കത്തിച്ച് ഉണ്ടാക്കുന്ന താപോർജ്ജത്തെ യാന്ത്രികോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള യന്ത്രങ്ങളെ പൊതുവേ താപയന്ത്രങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കാം. സാധാരണ അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ പ്രത്യേകിച്ച് ഇന്ധനങ്ങളൊന്നും ആവശ്യമില്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു താപയന്ത്രമാണ്‌ ഈ വെള്ളമടിപ്പക്ഷി.ഈ പക്ഷി പ്രവർത്തനം തുടങ്ങണമെങ്കിൽ അതിന്റെ ചുണ്ട് ആദ്യം ഒന്ന് നനച്ച് കൊടുക്കണം.

ഇത്തരത്തിൽ നനഞ്ഞ ചുണ്ടും തലയും പക്ഷിയുടെ തലയെ തണുപ്പിക്കുന്നു. അതായത് തലയിൽ നിന്നും വെള്ളം ബാഷ്പീകരിച്ച് പോകുന്നതിനാൽ തലയ്ക്ക് ഉള്ളിലെ ഊഷ്മാവ് കുറയുന്നു. ചൂട് കുറയുന്നതോടെ മുകൾ ഭാഗത്തെ വാതക മർദ്ദവും കുറയുന്നു. ഇതോടെ മർദ്ദം കൂടിയ കീഴ് ഭാഗത്തു നിന്നും മർദ്ദം കുറഞ്ഞ മുകൾ ഭാഗത്തേക്ക് താഴത്തെ ബൾബിലുള്ള ദ്രാവകം (ആൾക്കഹോൾ) ഇരച്ച് കയറുന്നു. ഇത്തരത്തിൽ ദ്രാവകം മുകളിൽ എത്തുന്നതോടെ തലയുടെ ഭാരം കൂടുന്നു. തലക്കനം കൂടുതലായാൽ തല താഴ്ത്തേണ്ടി വരുന്ന തരത്തിലാണ്‌ പക്ഷിയുടെ ഗുരുത്വ കേന്ദ്രം ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ പക്ഷി ബാലൻസ് നഷ്ടപ്പെട്ട് മുന്നിലിരിക്കുന്ന പാത്രത്തിലെ വെള്ളത്തിലേക്ക് തലതാഴ്ത്തുന്നു തുടർന്ന് കീഴ്ഭാഗത്തുള്ള ബൾബിലെ ദ്രാവക നിരപ്പിനു മുകളിലായി കുഴൽ വരുന്നതിനാൽ വാതകം കുഴലിലൂടെ മുകളിലേക്ക് കയറുകയും തലയിൽ നിന്നും ദ്രാവകം കീഴേയുള്ള ബൾബിലേക്ക് തിരിച്ചെത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അതോടെ തലക്കനം കുറഞ്ഞ പക്ഷി വീണ്ടും പഴയ അവസ്ഥയിലേക്ക് എത്തുന്നു.

തല നനഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാൽ വീണ്ടും തലയുടെ ഊഷ്മാവ് കുറയുന്നു.. കുഴലിലൂടെ ദ്രാവകം മുകളിലേക്ക് കയറുന്നു.. തലയുടെ ഭാരം കൂടുന്നു… വെള്ളം കുടിക്കുന്നു… ഈ പ്രക്രിയ തുടർന്നുകൊണ്ടേ ഇരിക്കും. പാത്രത്തിലെ വെള്ളം തീരുന്നതു വരെ. വെള്ളം തീർന്നാൽ വീണ്ടും നിറച്ചു കൊടുത്താൽ മതി. ഇവിടെ ഈ വെള്ളമടിപ്പക്ഷി സംയോജിത വാതക നിയമം ( Combined Gas Law) – ബോയിൽ നിയമം, ചാൾസ് നിയമം, ഗേലൂസാക്ക് നിയമം ആദർശ വാതക നിയമം ( Ideal Gas Law) മാക്സ്‌‌വൽ – ബോൾട്സ്മാൻ വിതരണ നിയമം (Maxwell–Boltzmann distribution), കേശികത്വം (Capillary action), ഗുരുത്വകേന്ദ്രം , തിരിയൽ ബലം , ആപേക്ഷിക ആർദ്രത (Relative humidity) തുടങ്ങിയ ഒരു കൂട്ടം ശാസ്ത്ര തത്വങ്ങളെ ഒറ്റയടിക്ക് മനസ്സിലാക്കിത്തരുന്നു.

നമ്മുടെ വിദ്യാലയങ്ങളിലെ ലബോറട്ടറികളിലെ വിരസമാർന്ന പഠനോപകരണങ്ങൾക്ക് പകരം തീർച്ചയായും സ്ഥാനം പിടിക്കേണ്ട ഒന്നാണിതെങ്കിലും നമ്മുടെ നാട്ടിലെ ഏതെങ്കിലും ഒരു സ്കൂളിലെങ്കിലും ഇങ്ങനെ ഒന്ന് കണ്ടു കിട്ടുമോ എന്ന് സംശയമാണ്‌. ഇപ്പോൾ അധികം പ്രചാരത്തിലില്ലാത്ത ഈ കളിപ്പാട്ടം വില അല്പം കൂടുതലാണെങ്കിലും ഓൺലൈൻ ഷോപ്പിംഗ് വെബ് സൈറ്റുകളിൽ ലഭ്യമാണ്‌

Original Post:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.