Mechanics (Physics) TNPSC Full Notes | Kinematics, Dynamics & Statics

இயக்கவியல் (Mechanics) என்றால் என்ன?

இயக்கவியல் என்பது இயற்பியலின் மிக முக்கியமான பிரிவாகும். பொருட்களின் இயக்கம், ஓய்வு, அவற்றின் மீது செயல்படும் விசைகள், மற்றும் அவற்றால் ஏற்படும் விளைவுகள் ஆகியவற்றை ஆராயும் அறிவியல் பிரிவு இயக்கவியல் எனப்படுகிறது.

TNPSC-ல் இயக்கவியல் தொடர்பான கேள்விகள் தொடர்ந்து கேட்கப்படுகின்றன.

இயக்கவியலின் பிரிவுகள்

பிரிவு	எதை ஆய்வு செய்கிறது?
1. இயக்கவியல் (Kinematics)	இயக்கத்தை மட்டும் ஆய்வு செய்கிறது. இயக்கத்திற்கு காரணமான விசையைப் பற்றி கவலைப்படாது. தூரம், இடப்பெயர்ச்சி, வேகம், துரிதம் போன்றவற்றை உள்ளடக்கியது.
2. இயக்க இயல் (Dynamics)	பொருளின் இயக்கத்திற்கான காரணமான விசையைப் பற்றி ஆய்வு செய்கிறது. நியூட்டனின் இயக்க விதிகள் இதில் அடங்கும்.
3. நிலைவியல் (Statics)	ஓய்வு நிலையில் இருக்கும் பொருட்களின் சமநிலையை ஆய்வு செய்கிறது.

அடிப்படை கருத்துக்கள்

பொருள் (Body)

நிறையும் பருமனும் கொண்ட எந்த ஒரு பொருளும் பொருள் எனப்படும்.

ஓய்வு (Rest)

ஒரு பொருளின் நிலை காலப்போக்கில் மாறாமல் இருந்தால் அது ஓய்வில் உள்ளது.

இயக்கம் (Motion)

ஒரு பொருளின் நிலை காலப்போக்கில் மாறினால் அது இயக்கத்தில் உள்ளது.

தொலைவு (Distance)

ஒரு பொருள் சென்ற மொத்த பாதையின் நீளம். Scalar அளவு. எப்போதும் நேர்மறை.

SI அலகு: மீட்டர் (m)

இடப்பெயர்ச்சி (Displacement)

தொடக்க நிலைக்கும் இறுதி நிலைக்கும் இடையிலான குறைந்தபட்ச நேர்கோட்டு தூரம். Vector அளவு. திசை கொண்டது.

SI அலகு: மீட்டர் (m)

TNPSC நினைவில் கொள்ள:

Distance	Displacement
Scalar	Vector
பாதையின் நீளம்	குறைந்த தூரம்
திசை இல்லை	திசை உள்ளது

வேகம் (Speed), திசைவேகம் (Velocity), துரிதம் (Acceleration)

வேகம் (Speed)

ஒரு பொருள் ஒரு வினாடியில் கடக்கும் தூரம்.

Formula: வேகம் = தூரம் / காலம்

SI அலகு: m/s

திசைவேகம் (Velocity)

ஒரு பொருளின் இடப்பெயர்ச்சி மாற்ற விகிதம்.

Formula: Velocity = Displacement / Time

Vector அளவு.

சராசரி வேகம் (Average Speed)

மொத்த தூரம் / மொத்த நேரம்

சீரான வேகம் (Uniform Speed)

ஒவ்வொரு சம நேர இடைவெளியிலும் சம தூரம் கடப்பது.

மாறுபடும் வேகம் (Variable Speed)

சம நேர இடைவெளிகளில் வெவ்வேறு தூரம் கடப்பது.

துரிதம் (Acceleration)

வேக மாற்ற விகிதம்.

Formula: a = (v-u)/t

u = ஆரம்ப வேகம், v = இறுதி வேகம்

SI அலகு: m/s²

மந்தம் (Retardation)

வேகம் குறைவது. Negative acceleration.

சீரான துரிதம்

சம நேர இடைவெளியில் சம வேக மாற்றம்.

மாறுபடும் துரிதம்

ஒவ்வொரு நேர இடைவெளியிலும் வேக மாற்றம் மாறுபடும்.

இயக்க சமன்பாடுகள் (Equations of Motion)

எண்	சமன்பாடு	பயன்பாடு
1.	v = u + at	வேகம்-நேர தொடர்பு
2.	S = ut + ½at²	இடப்பெயர்ச்சி-நேர தொடர்பு
3.	v² = u² + 2as	வேகம்-இடப்பெயர்ச்சி தொடர்பு

TNPSC Shortcut:

VUS → v²-u² = 2as

நியூட்டனின் இயக்க விதிகள் (Newton’s Laws)

நியூட்டனின் முதல் இயக்க விதி

ஒரு பொருள் வெளிவிசை செயல்படாத வரை ஓய்வில் இருந்தால் ஓய்விலேயே இருக்கும். இயக்கத்தில் இருந்தால் ஒரே வேகத்தில் இயங்கும்.

இதுவே இனர்ஷியா விதி.

இனர்ஷியா (Inertia)

ஒரு பொருள் தனது தற்போதைய நிலையை மாற்ற எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கும் தன்மை.

இனர்ஷியாவின் வகைகள்

ஓய்வு இனர்ஷியா: நின்ற பொருள் நகர மறுக்கும்.
உதாரணம்: பேருந்து திடீரென நகரும்போது பயணி பின்னால் சாய்வது.
இயக்கம் இனர்ஷியா: இயங்கும் பொருள் தொடர விரும்பும்.
உதாரணம்: பேருந்து திடீரென நிற்கும்போது முன்னால் சாய்வது.
திசை இனர்ஷியா: இயக்க திசையை மாற்ற எதிர்ப்பு.
உதாரணம்: திரும்பும் போது பயணிகள் உட்புறமாக நகர முயலுதல் (திசை இனர்ஷியா காரணமாக).

நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி

விசை = நிறை × துரிதம்

F = ma

SI அலகு: Newton (N)

1 Newton : 1 kg பொருளுக்கு 1 m/s² துரிதம் அளிக்கும் விசை.

நியூட்டனின் மூன்றாம் விதி

ஒவ்வொரு வினைக்கும் சமமான எதிர்வினை உண்டு.

Examples: துப்பாக்கி பின்செல்வது, ராக்கெட் மேலே செல்வது, படகு தள்ளுதல்.

விசை (Force) மற்றும் விசையின் வகைகள்

இயக்கத்தை மாற்றும் காரணம்.

விசையின் SI அலகு: Newton

விசையின் வகைகள்	சுருக்கம்
தொடர்பு விசை	உராய்வு உள்ளிட்ட தொடுதல் மூலம் உருவாகும் விசை
உராய்வு	இரு பரப்புகள் ஒன்றை ஒன்று எதிர்க்கும் விசை
தசை விசை	மனித/உயிரினங்களின் தசை மூலம் வரும் விசை
இழுவிசை	ஒரு பொருளை இழுப்பதால் உருவாகும் விசை
தொடர்பில்லா விசை	தொலைவில் செயல்படும் விசைகள்
ஈர்ப்பு விசை	பூமி பொருள்களை தன்னிடம் ஈர்க்கும் விசை
மின்விசை	மின்சாரத்தின் காரணமாக வரும் விசை
காந்த விசை	காந்தத்தின் காரணமாக வரும் விசை

உராய்வு (Friction)

இரு பரப்புகள் ஒன்றை ஒன்று எதிர்க்கும் விசை.

உராய்வின் நன்மைகள்

நடக்க முடியும்.
வாகனம் செல்லும்.
எழுத முடியும்.

உராய்வு (தொடர்ச்சி)

தீமைகள்

வெப்பம் உண்டாகும்.
ஆற்றல் வீணாகும்.
இயந்திரங்கள் தேயும்.

உராய்வைக் குறைக்க

எண்ணெய்
கிரீஸ்
Ball Bearing

ஈர்ப்பு விசை, எடை (Weight), நிறை (Mass), மையப்புள்ளி (Centre of Gravity)

ஈர்ப்பு விசை (Gravitational force)

பூமி பொருள்களை தன்னிடம் ஈர்க்கும் விசை.

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g)

g = 9.8 m/s²

TNPSC-ல் 10 m/s² எனவும் பயன்படுத்தப்படும்.

எடை (Weight)

W = mg

SI அலகு: Newton

நிறை (Mass)

பொருளில் உள்ள பருப்பொருளின் அளவு.

SI அலகு: kg

நிறை (Mass)	எடை (Weight)
மாறாது	மாறும்
Scalar	Vector

மையப்புள்ளி (Centre of Gravity)

ஒரு பொருளின் முழு எடை செயல்படும் புள்ளி.

உந்தம் (Momentum) & உந்துவிசை (Impulse)

உந்தம் (Momentum)

P = mv

அலகு: kg m/s

உந்த நிலைத்தன்மை விதி

வெளிவிசை இல்லாவிட்டால் மொத்த உந்தம் மாறாது.

உந்துவிசை (Impulse)

Impulse = Force × Time

அலகு: Newton second

வேலை (Work) • ஆற்றல் (Energy) • திறன் (Power) • திறன் செயல்திறன் (Efficiency)

வேலை (Work)

W = F × S

SI அலகு: Joule

வேலை நடைபெற வேண்டிய நிபந்தனைகள்:

விசை இருக்க வேண்டும்.
இடப்பெயர்ச்சி இருக்க வேண்டும்.

ஆற்றல் (Energy)

வேலை செய்யும் திறன்.

SI அலகு: Joule

ஆற்றலின் வகைகள்

இயக்க ஆற்றல்
KE = ½mv²
நிலை ஆற்றல்
PE = mgh

ஆற்றல் நிலைத்தன்மை விதி

ஆற்றலை உருவாக்கவும் அழிக்கவும் முடியாது. ஒரு வடிவிலிருந்து மற்றொரு வடிவிற்கு மட்டுமே மாறும்.

திறன் (Power)

Power = Work / Time

SI அலகு: Watt

1 Horse Power = 746 Watt

திறன் (Efficiency)

Efficiency = Useful output / Input ×100

எளிய இயந்திரங்கள் (Simple Machines)

நெம்புகோல் (Lever) — மூன்று வகைகள்

வகை	மைய இடம்	உதாரணம்
முதல் வகை	Fulcrum நடுவில்	சீசா, கத்தரி
இரண்டாம் வகை	Load நடுவில்	Nut cracker, Wheel barrow
மூன்றாம் வகை	Effort நடுவில்	Fishing rod, மனித கை

கப்பி (Pulley)

பாரம் தூக்க பயன்படும்.

சாய்தளம் (Inclined Plane)

குறைந்த விசையில் அதிக பாரம் நகர்த்த உதவும்.

திருகு (Screw)

சாய்தளத்தின் பயன்பாடு.

சக்கரம் மற்றும் அச்சு (Wheel & Axle)

Mechanical Advantage அதிகரிக்கும்.

TNPSC அதிகம் கேட்கும் மதிப்புகள் (Important Values)

அளவு	SI அலகு
Distance	m
Displacement	m
Speed	m/s
Velocity	m/s
Acceleration	m/s²
Force	Newton
Work	Joule
Energy	Joule
Power	Watt
Momentum	kg m/s
Mass	kg
Weight	Newton

g = 9.8 m/s² (அல்லது தோராயமாக 10 m/s²)

முக்கிய விஞ்ஞானிகள் (Scientists)

விஞ்ஞானி	பங்களிப்பு
Isaac Newton	இயக்க விதிகள், புவியீர்ப்பு விதி
Galileo Galilei	சுதந்திர வீழ்ச்சி, இயக்க ஆய்வு
Archimedes	நெம்புகோல் கொள்கை
Albert Einstein	நிறை-ஆற்றல் சமன்பாடு (E = mc²)

TNPSC தேர்வுக்கான முக்கிய குறிப்புகள்

Distance மற்றும் Displacement வித்தியாசம்.
Speed மற்றும் Velocity வேறுபாடு.
Newton மூன்று இயக்க விதிகள்.
F = ma பயன்பாடுகள்.
Momentum மற்றும் அதன் நிலைத்தன்மை.
Work–Energy–Power சமன்பாடுகள்.
Mass மற்றும் Weight வேறுபாடு.
Mechanical Advantage.
SI அலகுகள்.
g = 9.8 m/s² (அல்லது தோராயமாக 10 m/s²).

TNPSC-ல் அதிகம் கேட்கப்படும் வினாக்கள் (Practice Questions)

பகுதி – A (ஒரு மதிப்பெண்)

1. இயக்கவியல் என்றால் என்ன?

2. Distance மற்றும் Displacement இடையேயான வேறுபாடு என்ன?

3. வேகத்தின் SI அலகு என்ன?

4. துரிதத்தின் SI அலகு என்ன?

5. Newton முதல் இயக்க விதி என்ன?

6. Inertia என்றால் என்ன?

7. F = ma எந்த விதி?

8. Newton மூன்றாம் விதிக்கு ஒரு உதாரணம் கூறுக.

9. Momentum-ன் அலகு என்ன?

10. Work-ன் SI அலகு என்ன?

11. Energy-ன் SI அலகு என்ன?

12. Power-ன் SI அலகு என்ன?

13. Horse Power மதிப்பு என்ன?

14. Weight-ன் அலகு என்ன?

15. Mass-ன் SI அலகு என்ன?

16. g-ன் மதிப்பு என்ன?

17. நிலை ஆற்றல் சமன்பாடு என்ன?

18. இயக்க ஆற்றல் சமன்பாடு என்ன?

19. உந்துவிசை என்றால் என்ன?

20. நெம்புகோலின் மூன்று வகைகளை எழுதுக.

பகுதி – B (முந்தைய ஆண்டுகளில் அடிக்கடி கேட்கப்படும் மாதிரி)

1. Newton-ன் முதல் இயக்க விதி எதனுடன் தொடர்புடையது?

2. விசையின் SI அலகு?

3. Work செய்ய தேவையான இரண்டு நிபந்தனைகள்?

4. ஆற்றல் நிலைத்தன்மை விதி.

5. Mass ஏன் நிலையானது?

6. Weight ஏன் மாறுகிறது?

7. Friction-ன் நன்மைகள்.

8. Friction-ஐ குறைக்கும் முறைகள்.

9. Momentum நிலைத்தன்மை பயன்பாடுகள்.

10. Rocket எந்த விதியின் அடிப்படையில் இயங்குகிறது?

TNPSC Quick Revision (30 Seconds)

இயக்கவியல் = Mechanics இயக்கவியல் = Kinematics + Dynamics + Statics F = ma W = mg P = mv KE = ½mv² PE = mgh Work = Force × Distance Power = Work / Time g = 9.8 m/s² 1 HP = 746 W Newton = விசை Joule = வேலை / ஆற்றல் Watt = திறன் Momentum = kg·m/s