Articles

വാഹനം, ആവാഹനം, വേഗം, ഊർജ്ജം, ആഘാതം

വാഹനം, ആവാഹനം, വേഗം, ഊർജ്ജം, ആഘാതം
————————————————————–
മൊത്തം 50 കിലോ തൂക്കമുള്ള ഒരു ഫ്രീക്കൻ പയ്യൻ സ്കൂട്ടറിൽ 25 കിലോമീറ്റർ വേഗത്തിൽ പോകുമ്പോൾ സ്കൂട്ടർ പെട്ടെന്നു് എവിടെയെങ്കിലും ചെന്നിടിച്ചു് അവൻ മുന്നിലോട്ടു തെറിച്ചുപോവുന്നു എന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. അപ്പോൾ അവന്റെ മാത്രം ഗതികോർജ്ജം (Kinetic energy) = 1/2 x 50 x 25000x 25000/3600/3600
= 4822.5ജൂൾ.
ഇലൿട്രിൿ യൂണിറ്റിന്റെ ഭാഷയിൽ പറഞ്ഞാൽ വെറും 0.00033 KWh. അതായതു് ഒരു കുഞ്ഞു് LED ഡയോഡ് (LED ലാമ്പല്ല!) ഒരു മണിക്കൂർ കൊണ്ടു ചെലവാക്കുന്ന ഊർജ്ജം! അതെ. അത്ര കുറച്ചു് ഊർജ്ജമേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ!

പക്ഷേ, വെറുതെ ഒരിടത്തുനിൽക്കുമ്പോൾ അവനു് ആ ഊർജ്ജമുണ്ടായിരുന്നില്ല. സ്കൂട്ടറിന്റെ വേഗം കൊണ്ടുമാത്രം അവനു കൈവന്നതാണതു്. വീണ്ടും നിശ്ചലമായി നിൽക്കുന്ന അവസ്ഥയിലെത്തണമെങ്കിൽ അത്രയും ഊർജ്ജം വളരെ ചുരുങ്ങിയ ഒരു സമയത്തിനുള്ളിൽ (ഉദാ: ഒരു മില്ലിസെക്കൻഡുകൊണ്ടു്) എങ്ങനെയെങ്കിലും ഉപേക്ഷിച്ചുകളയണം. അതിനു വേറെ വഴിയൊന്നുമില്ല. എവിടെയെങ്കിലും തലയോ കയ്യോ ഉടലോ കൊണ്ടിടിച്ചു് ചെലവാക്കണം. അതൊരു കല്ലോ മതിലോ റോഡുതന്നെയോ ആവാം.

ഒരു മില്ലിസെക്കൻഡുകൊണ്ടു് 0.00134 വൈദ്യുതയൂണിറ്റ് ചെലവാക്കുമ്പോൾ ആ ഒരു മില്ലിസെക്കൻഡിൽ അതിന്റെ ശക്തി (പവർ) ഒരു ഇൻഡൿഷൻ കുക്കറിലോ 2 HP മോട്ടോറിലോ ആവശ്യമുള്ള അത്ര തന്നെയാണു് (1340 വാട്ട്).

ഇതിനെയാണു് കൂട്ടിയിടിയുടെ ആഘാതം എന്നു പറയുന്നതു്. മനുഷ്യശരീരം എന്ന അതിസങ്കീർണ്ണമായ, അതേ സമയം അതിലോലമായ വസ്തുവിന്റെ മിക്ക അവയവങ്ങളിലും അത്രയൊക്കെ ആഘാതം താങ്ങാനുള്ള കഴിവുപോലുമില്ല.

അതുകൊണ്ടു്, ഹെൽമറ്റ് മാത്രം പോരാ. സീറ്റ് ബെൽട്ടും വേണം!

ഒന്നുകൂടി, വേഗം കൂടുമ്പോൾ കൂട്ടിയിടിയുടെ ആഘാതം അതേ നിരക്കിലല്ല കൂടുക. ഇരട്ടിയായാണു്.
അതായതു് 25 കിലോമീറ്ററിനു പകരം 50 കിലോമീറ്ററായിരുന്നു വേഗം എന്നു കരുതുക. അപ്പോൾ
ഊർജ്ജം = 1/2 x 50 x 50000 x 50000/3600/3600
= 4822.5 ജൂൾ = 0.00134 KWh.
മുമ്പത്തേതിന്റെ നാലിരട്ടി.
ഇനി അതുമല്ല, 100 കി.മീ. ആയിരുന്നു വേഗമെങ്കിലോ?
ഊർജ്ജം = 1/2 x 50 x 100000x 100000/3600/3600
= 19290.1234568 ജൂൾ = 0.0054 kWh
അതായതു് ആദ്യത്തേതിന്റെ പതിനാറിരട്ടി!

ഈ കണക്കൊന്നും മനസ്സിലാവുന്നില്ലെങ്കിലും സാരമില്ല. രണ്ടു കാര്യം ഓർത്താൽ മതി:

1. വളരെ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം പോലും വളരെ കുറഞ്ഞ സമയം കൊണ്ടാണു കൈയൊഴിച്ചുകളയേണ്ടതെങ്കിൽ അതിന്റെ ആഘാതം അതിഭയങ്കരമായിരിക്കും! കണക്കാണു് ഇതിലെ വില്ലൻ!

2. വേഗം സ്വല്പം കൂടുമ്പോൾ പോലും അതിന്റെ ഫലമായുള്ള ആഘാതം കൂടുക സ്വല്പമല്ല, കാര്യമായിട്ടായിരിക്കും! ഫിസിക്സാണിതിലെ വില്ലൻ!

ആവനാശിയിലെ അപകടം
====================
ഇനി തിരുപ്പൂർ-കോയമ്പത്തൂർ പാതയിൽ KSRTC വോൾവോ ബസ്സിൽ ഒരു ട്രക്കിന്റെ ലോഡു നിറച്ച കണ്ടെയ്നർ പെട്ടി തെറിച്ചുവന്നിടിച്ചതിനെപ്പറ്റി നോക്കാം.

ഈ അപകടം നടന്ന സ്ഥലം, ഹൈവേയിൽ കൃത്യമായ സ്ഥാനം എവിടെയെന്നു് നമ്മുടെ മാദ്ധ്യമപുംഗവന്മാർ ആരും ഒരിടത്തുപോലും സൂചിപ്പിക്കുന്നതു് എനിക്കു കാണാനായില്ല. എന്നാൽ, ഇന്നലെ രാവിലെ ഒരു വെബ് ചാനലിലെ വിവരണത്തിൽ പറയുന്നതിലെ ഒരു വാചകത്തിൽനിന്നും ശ്രദ്ധിച്ചുകേട്ടാൽ ലഭിക്കുന്ന ക്ലൂ അനുസരിച്ചു് ആവനാശി AKVN ആശുപത്രിക്കു തൊട്ടുമുമ്പിലുള്ള വളവിൽ വെച്ചാണു് സംഭവമുണ്ടായതു്. ഗൂഗിൾ മാപ്പിൽ പരതിനോക്കുമ്പോൾ കുതിരാൻ കഴിഞ്ഞാൽ സേലം വരെ NH544ൽ കാണാവുന്ന ഇടത്തോട്ടുള്ള തിരിവുകളിൽ ഏറ്റവും ഷാർപ്പ് ആയതാണു് ഇതു്. (ഏകദേശം 60 ഡിഗ്രി). (മറ്റുള്ള പ്രധാനപ്പെട്ടവ വടക്കുഞ്ചേരി, എരിമയൂർ, യാക്കര, ആവനാശിക്കുശേഷം ഈട്ടിവീരം‌പാളയം, ഭവാനി – ഇവയൊന്നും ഇത്ര വളവുള്ളതല്ല).

[ഒരു റ്റു-വേ മൾട്ടി-ലെയിൻ എക്സ്പ്രസ്സ് വേയിൽ ഇടത്തോട്ടുള്ള വളവുകൾക്കു് പ്രത്യേകതയുണ്ടു്. അവിടെയുണ്ടാവുന്ന അപകടങ്ങൾ എതിർദിശയിൽ വരുന്ന വാഹനങ്ങളെ ബാധിക്കാൻ സാദ്ധ്യത കൂടുതലാണു്.വലത്തോട്ടുള്ള വളവുകളിൽ അപകടത്തിന്റെ പ്രത്യാഘാതം റോഡരികിലുള്ള കെട്ടിടങ്ങളേയും മറ്റും ബാധിക്കാനാണു് സാദ്ധ്യത കൂടുതൽ. അതിവേഗവും അധികഭാരവും മൂലമുണ്ടാവുന്ന ഒരു അപകടത്തിൽ വളവുവട്ടത്തിന്റെ പുറത്തേക്കാണു് വാഹനമോ അതിലെ ഭാരമോ തെറിച്ചുവീഴുക.]

NH544 ഹൈവേയെ സംബന്ധിച്ചു് ഈയൊരു വളവുപോലും അത്ര പ്രശ്നമുള്ളതാണെന്നു് അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല. പക്ഷേ, പാലക്കാടുനിന്നു് വിശ്രമമില്ലാതെ വണ്ടിയോടിച്ചുപോവുന്ന ഒരാൾക്കു് മടുപ്പും മയക്കവും തുടങ്ങാൻ തക്ക സ്ഥാനം കൂടിയാണിതു്. ഈ ദൂരം വരെ പറയത്തക്ക വൈതരണികളൊന്നുമില്ല. മാനസികമായും വെല്ലുവിളികളുമില്ല. ഉറക്കം വന്നില്ലെങ്കിൽപോലും ഇത്രയും ദൂരവും സമയവുംകഴിയുമ്പോൾ ഏകാഗ്രതയും ശ്രദ്ധയും മങ്ങിത്തുടങ്ങാം.

(ശരാശരി 90 മിനിട്ടാണു് എന്റെ കമ്പ്ലീറ്റ് അറ്റെൻഷൻ സ്പാൻ സമയം. അതിനപ്പുറം ഡ്രൈവറായാലും യാത്രക്കാരനായാലും ബോറടിയ്ക്കും.)

കൂടുതൽ കൃത്യമായ വിവരം എവിടെനിന്നും ലഭിക്കാത്തതുകൊണ്ടു് ഈ വളവിൽ തന്നെയാണു് അപകടമുണ്ടായതെന്നു് ഞാനിപ്പോൾ അങ്ങ് ഊഹിക്കുകയാണു്. കാരണം, അപകടത്തിന്റെ സ്വഭാവം അങ്ങനെയൊരു സാദ്ധ്യതയിലേക്കു് ശക്തമായി വിരൽ ചൂണ്ടുന്നുണ്ടു്.

ഈ അപകടത്തിൽ ബ്രേക്കിങ്ങ് ഡിഫറൻഷ്യലിനേക്കാൾ കാരണം അത്തരമൊരു വളവിലെ അപകേന്ദ്രബലം എന്ന പ്രശ്നം ആവാൻ സാദ്ധ്യതയുണ്ടു്. ഉറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ഡ്രൈവർക്കു പോലും മറ്റേതുവിധത്തിലും ഇത്തരം ഒരു അപകടം വരുത്താൻ സാധിക്കുമായിരുന്നില്ല.

[ഇത്തരമൊരു അവസ്ഥയിൽ ഡ്രൈവറുടെ ഉറക്കം, പരിചയക്കുറവു്, റിഫ്ലക്സ്, അയാൾ ചെയ്തിരിക്കാനുള്ള ബ്രേയ്ക്കിങ്ങ്, സ്റ്റിയറിങ്ങ്, സിഗ്നലിങ്ങ് തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങൾ, അതുമൂലം ടയറുകൾക്കും മറ്റും സംഭവിച്ചിരിക്കാനിടയുള്ളതു് എന്നിവയെല്ലാം അപഗ്രഥിക്കുന്നതു് വേറൊരു കുറിപ്പായി എഴുതാൻ ശ്രമിക്കാം]

ബസ്സുമായി കൂട്ടിയിടിച്ചതു് ട്രക്ക് അങ്ങനെത്തന്നെയല്ല. കണ്ടെയ്നർ മാത്രം ഒരു വശത്തേക്കു് പറന്നുവീഴുകയായിരുന്നു എന്നുവേണം വിവരണങ്ങളിൽനിന്നും ചിത്രങ്ങളിൽ നിന്നും മനസ്സിലാക്കാൻ. ബസ്സിന്റെ മുൻഭാഗവും വലതുവശം മുഴുവനായി നെടുനീളവും കഠിനമായി ചതഞ്ഞിട്ടുണ്ടു്.

അതായതു് സ്കൂട്ടറിൽനിന്നും യാത്രക്കാരൻ മാത്രം മുന്നോട്ടു തെറിച്ചുവീഴുന്നതുപോലെ ട്രക്കിൽ നിന്നുംകണ്ടെയ്നർ മാത്രം, മുന്നിലേക്കള്ള, ഒരു വശത്തേക്കു പാളിവീഴുകയാണുണ്ടായതു്.

20 ടൺ ആണു് കണ്ടെയ്‌നറിലുള്ള ടൈലുകളുടെ മൊത്തം പിണ്ഡം എന്നു് ഊഹിക്കുകയാണെങ്കിൽ (ഒരു പക്ഷേ നിയമവിരുദ്ധമായി അതിലും കൂടുതലും ഭാരം കയറ്റിയിട്ടുണ്ടാവാം) 120 കിലോമീറ്റർ വേഗത്തിൽ വരുമ്പോൾ കണ്ടെയ്‌നറിന്റെ മാത്രം കൈനറ്റിൿ
ഊർജ്ജം = 1/2 x 20000x 120000×120000/3600/3600 Joules ആണു്. അതായതു് 11111111.1111 Joules.

ഇതു് ഇലൿട്രിക്കൽ യൂണിറ്റിലേക്കു മാറ്റിയാൽ 3 KWh വരും. അതായതു് ഒരു 3 KW (4 HP) മോട്ടോർ ഒരു മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ചെലവാക്കുന്ന ഊർജ്ജം. വേറൊരു വിധത്തിൽ‌ പറഞ്ഞാൽ 5000 കിലോ തൂക്കമുള്ള ഒരു ആനയെ 200 മീറ്റർ ഉയരത്തിൽനിന്നും താഴേയ്ക്കിടുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന ആഘാതം! ഇതു് കണ്ടെയ്നറിന്റെ പിണ്ഡമല്ല. അതിൽ കൂടുതലായി സംഭരിച്ചിട്ടുള്ള ഊർജ്ജം മാത്രമാണു്!

ഇത്രയും ഗതികോർജ്ജം സ്റ്റോക്കുള്ള ഒരു വസ്തുവിന്റെ നേർഗതിയിലുള്ള ആക്കം
(momentum =mass x velocity) = 20000×120,000/3600 kg.m ആണു്.

ട്രക്ക് ഒരു വശത്തേക്കു തിരിയുമ്പോൾ ഈ ആക്കം അതിനൊപ്പം തിരിയാൻ സമ്മതിക്കാതെ, Moment of Inertia (ജഡത്വം) മൂലം നേരേ തന്നെ പോവാൻ ശ്രമിക്കും. ട്രക്കുമായി വേണ്ടവണ്ണം ഉറപ്പിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിൽ ട്രക്ക് വളച്ചെടുക്കുമ്പോൾ ടയറുകൾ റോഡിൽ ഗ്രിപ്പ് ചെയ്യുന്നതിന്റെ ഫലമായി റോഡിന്റെ വളവിനൊപ്പം ഇടത്തോട്ടും അത്തരം യാതൊരു ഗ്രിപ്പുമില്ലാത്ത കണ്ടെയ്നർ നേരേ തന്നെയും (റോഡിന്റെ എതിർവശത്തെ ലെയിനിലേക്കു്) പരസ്പരം വേർപ്പെട്ടുപോവും. ഈ കണ്ടെയ്നറാണു് എതിർവശത്തുനിന്നും ഏതാണ്ടു് അതേ സ്പീഡിൽ വരുന്ന ബസ്സിന്റെ മുകളിൽ ചെന്നുവീഴാൻ പോകുന്നതു്.

എതിരേ വരുന്ന ബസ്സും ഏകദേശം 120 കിലോമീറ്റർ/മണിക്കൂർ ആണെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക.വോൾവോ B9R സീരീസ് മൾട്ടി-ആക്സിൽ ബസ്സിനു് യാത്രക്കാരും ലഗേജും അടക്കം ഏകദേശം 25 ടൺ ഭാരമുണ്ടായിരിക്കും. പക്ഷേ തൽക്കാലം 20 ടൺ എന്നു കണക്കാക്കാം. അപ്പോൾ മുകളിലേതുപോലെത്തന്നെ അതിന്റെയും
momentum = 20000 x 120,000/3600 kg.m
Kinetic energy = 1/2 x 20000 x 120,000 x 120,000/3600/3600 Joules
ഇവ തമ്മിലാണു് വെറും സെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ കൂട്ടിയിടിക്കാൻ പോവുന്നതു്!

ആദ്യം വിവരിച്ച സ്കൂട്ടർ യാത്രക്കാരന്റെ കാര്യവും ഈ ബസ്സിന്റെ കാര്യവും താരതമ്യം ചെയ്തു നോക്കുക.
6 KWh ഊർജ്ജം ഏതാനും മില്ലിസെക്കൻഡിനുള്ളിൽ ചെലവഴിക്കപ്പെടുമ്പോൾ അതിന്റെ ആഘാതം എത്ര എന്നു കണക്കാക്കുക:
അഞ്ചു മില്ലിസെക്കന്റുകൊണ്ടാണു് ഈ കൂട്ടിയിടി നടന്നതെന്നു കണക്കാക്കിയാൽ,
6000 x 3600 / 0.005 = 4320000000 വാട്ട്!
അതായതു് 4.32 ജിഗാവാട്ട്!

The Kerala power system recorded a maximum Peak demand of 4.32 MW on 13.4. 2019.
അതായതു് കഴിഞ്ഞ വർഷം വിഷുസംക്രാന്തിയിലെ സായാഹ്നത്തിലാണു് കേരളത്തിൽ എക്കാലത്തെയും ഉയർന്ന റെക്കോർഡ് വൈദ്യുതോപഭോഗം നടന്നതു്. അന്നു് ആ നിമിഷങ്ങളിൽ കേരളം മൊത്തം ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന അത്രയും ശക്തിയാണു് ഇന്നലത്തെ അപകടത്തിൽ അഞ്ചുമില്ലിസെക്കൻഡ് നേരത്തേക്കു് 46 മനുഷ്യജീവികൾ ഉള്ളടങ്ങിയ ആ KSRTC ബസ്സിൽ പ്രയോഗിക്കപ്പെട്ടതു്!

ഈ അളവുകളൊന്നും ഇനിയും മനസ്സിൽ സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, 40,000 കിലോ ഭാരമുള്ള ഒരു കല്ലു് 226 മീറ്റർ ഉയരത്തിൽനിന്നു് (70 നിലയുള്ള കെട്ടിടത്തിന്റെ ഉയരം) സ്വന്തം ദേഹത്തേക്കു വീഴുന്നതായി സങ്കൽപ്പിക്കുക!

അതുകൊണ്ടു്, എപ്പോഴും ഓർക്കുക!

1. അപകടമുണ്ടാവാൻ അധികം ആഘാതമൊന്നും ആവശ്യമില്ല.

2. റോഡിൽ അതിവേഗം അരുതു്! കൂടുതലുള്ള ഓരോ കിലോമീറ്റർ സ്പീഡും ആഘാതം പല മടങ്ങായി വർദ്ധിപ്പിക്കും!

3. തിരിവുകളിൽ വാഹനം യഥേഷ്ടം നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിവുണ്ടെന്നു് അഹങ്കരിക്കരുതു്!

4. വാഹനങ്ങളിലെ ലോഡ് ശ്രദ്ധയോടെ വാഹനവുമായി ബന്ധിച്ചില്ലെങ്കിൽ പ്രവചിക്കാനാവാത്തത്ര വലിയ പ്രത്യാഘാതങ്ങളുണ്ടാവും.

5. പ്രത്യേകിച്ച്, കണ്ടെയ്‌നർ പെട്ടികൾ, മരത്തടി, പെട്രോൾ, വെള്ളം, LPG തുടങ്ങിയ ഇളകുന്ന ദ്രാവകങ്ങൾ, ആന, കന്നുകാലി തുടങ്ങിയവ!

~ Viswaprabha

Categories: Articles, Uncategorized

Tagged as:

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s