ක්‍රිකට් දිනන්න අමාරුද? යන්න භෞතික විද්‍යාඥයෙක් ලඟට
අද උදේ ස්කයිප් තාක්‍ෂණය හරහා දුරු රටක සිටින අප හිතවතෙක් සම්බන්ධ විය.
“ඔබ හැම සතියකම රිවිර පත්තරය ඔස්සේ ලංකාවට උපදෙස් දෙනවා නේද? ඔන්න දැන් අපේ ක්‍රිකට් ඉවරයි. බැරිද ක්‍රිකට් ගොඩගන්න පොඩි උපදේශයක් දෙන්න” ඒ ඉල්ලීමකට වඩා සමච්චලයකි.
“පුළුවන්. SLC එකට කියන්න භෞතික විද්‍යාඥයෙක්ගේ සහය ලබා ගන්න කියල”.
“ඔබ කියන්නේ භෞත චිකිත්සකයකුගේ සහයද?”
“නැහැ මම කියන්නේ භෞතික විද්‍යාඥයෙකුගේ සහය අවශ්‍ය බවයි”
“භෞතික විද්‍යාඥයෙක් ක්‍රිකට් ගැන මොනවා කරන්නද?” මිතුරා මවිතයෙන් අසයි.
ක්‍රිකට් පමණක් නොව බොහෝ ක්‍රීඩාවල සාර්ථකත්වය පිළිබඳව අග්‍ර ගනයේ උපදෙස් දීමට යාන්ත්‍ර විද්‍යාව සහ එහි විශේෂ අංශයක් වන වායු-ගතික විද්‍යාව පිළිබඳව හසල දැනුමක් ඇති භෞතික විද්‍යාඥයෙකුට හැකිය. එවන් විද්‍යාඥයෙක් ගෙන් ලැබෙන දැනුම් සම්භාරය, අත්දැකීමෙන් සහ පුරුද්දෙන් ලබා ගැනීමට සාමාන්‍ය ක්‍රීඩකයෙකුට වසර ගණනාවක් ගතවනු ඇත. සමහර විට මේ හැකියාව ලැබෙද්දී ඔහුගේ ක්‍රීඩා කාලය අවසාන වීමට ආසන්නව තිබිය හැක.
ලංකාවේ බොහෝ දෙනෙකු නොදැන සිටියත් ක්‍රිකට් පන්දුවේ සහ පිති හරඹයේ වායු-ගතිකය පිළිබඳව ගැඹුරින් හදාරන විද්‍යාඥයන් මෙන්ම පර්යේෂණ කණ්ඩායම් ද ලොව ඇත. උදාහරණයක් ලෙස නාසා ආයතනයේ විද්‍යාඥයෙකු වන රබින්ද්‍ර මෙහෙතා නම් කළ හැක. දශක තුනක් පුරා ඔහු ක්‍රිකට් පන්දුවේ දෝලනය පිළිබඳව අධ්‍යනය කළේය. අපි අද ඔහුගේ සොයාගැනීම් පිළිබඳව පමණක් සලකා බලමු.
පන්දුවක් දෝලනය කරන ආකාර ප්‍රධාන වශයෙන් තුනකි. ඒ සම්ප්‍රදායික දෝලනය (conventional swing), පසු හැරවුම් දෝලනය (reverse swing) සහ පරස්පර දෝලනය (contrast swing) වේ. පන්දුවක් ගුවනේ විසිකළ විට එහි පෘෂ්ඨය වටා තුනී වායු ස්ථරයක් එකතුවෙයි. මෙය මායිම් ස්ථරය (boundary layer) ලෙස අපි නම් කරමු. මෙම මායිම් ස්ථරයේ එකතුවන වායු අංශු එහි රඳා පවතින්නේ පන්දු පෘෂ්ඨයේ ඇති ඝර්ෂණය නිසා ය. පන්දුවේ වේගයත් සමගම යම් අවස්ථාවක මෙම මායිම් ස්ථරයෙන් වායු අංශු ගිලිහී යයි. එවිට එම පෘෂ්ඨය ආසන්නයේ වායු පීඩනයේ වෙනසක් ඇතිවෙයි. දැන් සිතන්න යම් කිසි හේතුවක් නිසා පන්දුවේ එක් පසෙකින් අනෙක් පසට වඩා වැඩි වායු අංශු ප්‍රමාණයක් ඉවත්වනවා කියා. එවිට පන්දුව මත එම පෘෂ්ඨ යා කරන රේඛාව ඔස්සේ එක දෙසකට බලයක් ඇතිවේ. උදාහරණයක් ලෙස උතුරු-දකුණු දිශාවට ගමන් කරන පන්දුවක ගමන් මාර්ගය දෙස අපි ඉහළ සිට බලා සිටිනවා යැයි සිතමු. පන්දුවේ නැගෙනහිර සහ බටහිර දෙසට යොමු වුණ පැති දෙකේ මායිම් පෘෂ්ඨවලින් වායු අණු ඉවත්වීම වෙනස් ආකාරවලින් සිදුවෙතැයි සිතමු. දැන් පන්දුව ගමන් කරන විට නැගෙනහිර-බටහිර දිශා ඔස්සේ පන්දුවට බලයක් එල්ලවේ. මෙම බලයේ දිශාව වෙනස් වන ආකාරය අනුව (බටහිරටද නැත්නම් නැගෙනහිරටද යන්න) දෝලනයේ වර්ගීකරණය සිදු වෙයි. අපි ඒ ගැන පසුවට සාකච්චා කරමු.
පන්දු පෘෂ්ඨය ඉතා සුමට නම් මායිම් පෘෂ්ඨයේ වායු අංශු අනවරත ප්‍රවාහයක (streamline flow) යෙදෙයි. අනවරත ප්‍රවාහයේ යෙදෙන වායු අංශු ලෙහෙසියෙන්ම මායිම් පෘෂ්ඨයෙන් ගැලවී යයි. අනෙක් අතට පන්දු පෘෂ්ඨය රළු නම් මායිම් පෘෂ්ඨයේ කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහයක් (turbulent flow) ඇතිවෙයි. එවැනි ප්‍රවාහයක ඇති වායු අංශු ලෙහෙසියෙන් පෘෂ්ඨයෙන් ඉවත්වී නොයයි. පන්දුවක් මද වේගයෙන් ගමන් කරන විට එහි මායිම් පෘෂ්ඨ අංශුන් අනවරත ප්‍රවාහයක යෙදෙයි. එක්තරා සුවිශේෂී වේගයක දී මෙය අනවරත අවස්ථාවේ සිට කැළඹිලි සහිත අවස්ථාවට පරිවර්තනය වේ. මෙම තීරණාත්මක වේගය (critical speed) පන්දු පෘෂ්ඨයේ රළුබව සමග අඩුවෙයි. එනම් පෘෂ්ඨය සුමට විට ඉහළ වේගයක දී මෙම පරිවර්තනය සිදුවන අතර රළු නම් අඩු වේගයක දී එය සිදුවෙයි. රළු පෘෂ්ඨයේ මායිම් ස්ථරයේ අංශුවල කලින් ඇතිවන කැළඹිලි සහිත ස්වභාවය එම අංශු පෘෂ්ඨයේම රදවා ගන්නා අතර සුමට පෘෂ්ඨය දෙසින් අංශුන් ඉවත්වී යයි. මේ නිසා පන්දුව අඩු පීඩනයේ පවතින පෘෂ්ඨය දෙසට දෝලනය වෙයි. පන්දුව අතින් ගිලිහෙන විට එය තමන් දෙසට වේගයෙන් කරකැවීමෙන් පන්දු යවන්නාට මෙම දෝලන අවස්ථාව තවත් පහසුවෙන් ලඟා කරගත හැක.
ඊළඟට වැදගත් වන්නේ පන්දුවේ මැස්ම (seam) අල්ලන ආකාරයයි. සාම්ප්‍රදායික දෝලනය සිදුවන ආකාරය දැන් අපි සලකා බලමු. ඉහත ආකාරයෙන්ම පන්දුව උතුරු දිශාවට එල්ල කරන්න අපි සුදානම්වමු. පන්දුවේ මැස්ම සිරස් අතට සිටින සේ රඳවාගත් විට රළු පස බටහිරට වන්න ඇතැයි සිතමු. දැන් පන්දුවේ මැස්ම තරමක් බටහිර දෙසට හරවන්න. ඉන් පසු පන්දුව යැවීමේ දී එහි වේගය පැයට කිලෝමීටර 130 පමණ ඉක්මවන විට එය බටහිර දෙසට දෝලනය වෙන්න පටන් ගනී. පෘෂ්ඨ දෙකේ රළු භාවයේ වෙනස වැඩි වනවිට මෙම තීරණාත්මක වේගය (critical speed) අඩු වේ. මේ ආකාරයෙන්ම පන්දුවේ මැස්ම නැගෙනහිර පසට යොමු කරන විට එය නැගෙනහිරට දෝලනය වෙයි. ක්‍රිකට් බසින් කිවහොත් මැස්ම ස්ලිප් ක්‍රීඩකයන් දෙසට හරවා පන්දුව යැවීමෙන් පිට දෝලනයක්ද (out swing) එය ලෙග් ස්ලිප් දෙසට හරවා පන්දුව එල්ල කිරීමෙන් ඇතුළත දෝලනයක්ද (in swing) ලබා ගත හැක. මෙහිදී සිදු කෙරෙන්නේ පන්දුව නිදහස් වන විට වේගයෙන් තම දෙසට කරකැවීමෙන් පන්දුවේ සීමය උපයෝගී කරගෙන දෝලනය හැසිරවීමයි.
ඉහත ආකාරයෙන්ම පන්දුව යැවීමේ දී වේගය පැයට කිලෝමීටර 150ට පමණ ආසන්න වන විට දෝලනය විරුද්ධ පසට සිදුවෙයි. පසු හැරවුම් දෝලනය යනු මෙයයි. මෙම පසු හැරවුම් අවස්ථාව සඳහා වන වේග සීමාව ද පන්දුවේ දෙපස ඇති රළු බවේ වෙනස මත රඳා පවතියි.
ඉහත වේග මත රඳවා පවතින සම්ප්‍රදායික සහ පසු හැරවුම් දෝලන පන්දුවේ මැස්ම සිරස්ව රඳවා ගත්විට තවත් ආකාරයකින් වෙනස් වෙයි. මෙය පරස්පර දෝලනය ලෙස හැඳින්වේ. මෙම සියලුම දෝලන යාන්ත්‍රණ දැන් සුළං උමං (wind tunnel) ආශ්‍රයෙන් විද්‍යාත්මකව පැහැදිලි කර ඇත.
වේග පන්දු යවන්නන් පන්දුවේ එක් පසක් තදින් කලිසමේ අතිල්ලිමේ රහස දැන් ඔබට වැටහෙනවා ඇත. මෙමගින් ඔවුන් පන්දුවේ එක් පැත්තක් හැකි තාක් සුමට කරයි. එවිට පන්දුව දෝලනය කරවීම පහසුය. එසේම අනෙක් පස වඩා රළු කිරීම සඳහා ටොනික් පියන්වලින් සීරිම සහ සාක්කුවල වැලි පුරවාගෙන සිටීම නිසා දඬුවම්වලට ලක්වූ ක්‍රීඩකයන්ද සිටියි. අනෙක් අතට සීනි සහ වෙනත් ඉටි වර්ග සහිත ආහාර කටේ දමාගෙන පන්දුවේ එම ඛේටය තැවරීමද භෞතික විද්‍යාව අනුව නම් ටොනික් පියනකින් පන්දුව සීරිම හා සමානම වරදකි. මෙයට අවසර දුනහොත් පන්දුවේ එක පසක් අතිශයින් සුමට කළ හැකි ඛේටය ඇතිකරවන පැණිරස වර්ගයක් නිෂ්පාදනය කරන දිනය වැඩි ඈතක නොවේ.
මේ, භෞතික විද්‍යාව ක්‍රිකට් ගැන කතා කරන එක අවස්ථාවක් පමණි. වේග පන්දු යවන්නෙකුට මෙන්ම දඟ පන්දු යවන්නකුට ද පිතිකරුට හඳුනාගත නොහැකි ආකාරයෙන් පන්දුව ගමන් කරන අත වෙනස් කරන ආකාර, උඩපන්දු ඇල්ලීමේ සුදුසුම ක්‍රමවේද, පිතිකරුවෙකු පිත්ත හැසිරවිය යුතු ආකාරය ආදී බොහෝ කාරණා ඉතා මැනවින් කියා දීමට භෞතික විද්‍යාඥයෙකුට පුළුවන. හැකි නම් ක්‍රිකට් බෝලය සහ පිත්ත හැසිරවීම පිළිබඳව අධ්‍යයනය කර ආචාර්ය උපාධියක් ලබා ගැනීම සඳහා සිසුන් දෙදෙනෙකු යොදවන මෙන් අපි ලංකාවේ භෞතික විද්‍යා හෝ යාන්ත්‍රික ඉංජිනේරු පර්යේෂක මහතුන්ගෙන් ඉල්ලීමක් කරමු.
