İlim Rehberi

İlim & Bilgi Rehberiniz

Gemiler Nasıl Yüzer?

Gemiler neden yüzerler?

Gemiler Nasıl YüzerGemilerin suyun üzerinde nasıl olup da kalabildiği çoğu insan tarafından merak edilmiştir. Bunun cevabını ise ünlü bilim adamı Arşimet bundan yaklaşık 2250 yıl önce vermiştir. " Suyun Kaldırma Kuvveti !!! " . Evet, cevap oldukça basit.
Fizik dersinde gördüğümüz kaldırma kuvveti konusuna kısa bir dönüş yapıp hatırlayalım. Suya giren bir cisme yer çekimine zıt yönde bir kaldırma kuvveti uygulanır. Mesela suya girdiğimizde vücudumuza uygulanan kaldırma kuvvetini rahatlıkla hissedebiliriz. Peki bu kaldırma kuvveti ne kadar? Bu da bizim vücudumuzun ya da suya batan cismin batan hacmi ile orantılı. Ne kadar geniş bir hacim suyun altında kalıyorsa o cisme uygulanan kaldırma kuvveti o kadar fazla olacaktır. Yanlış bir anlaşılma olmasın her suya atılan cismin tüm hacmi suyun altında kalmaz, gemiler ya da tahta buna verilebilecek en güzel örneklerdir.
Fizik dersinde öğrendiğimiz 3 temel ilke:
1- Cismin özgül ağırlığı (g) > suyun özgür ağırlığı ise cisim su yüzeyinde durur. Yani cismin bütün hacmi su altında kalmaz. Örnek: Tahta
2- Cismin özgül ağırlığı (g) = suyun özgül ağırlığı ise cisim suyun içine tamamen batar ancak dibe çökmez, askıda kalır.
3- Cismin özgül ağırlığı (g) < suyun özgül ağırlığı ise cisim suyun içinde tamamen batar ve dibe ulaşana kadar batmaya devam eder.

Peki nasıl oluyor da suyun özgül ağırlığından çok daha büyük olan demir suyun üzerinde kalabiliyor???
Çok basit aslında bir pet şişenin içini boşaltıp kapağını kapattığımızda, pet şişenin içinde bir boşluk kalıyor ve boşlukta pet şişenin toplam hacmine dahil ediliyor. Bu sayede bu pet şişeye etki eden kaldırma kuvveti artmış oluyor. Çünkü bu kuvvet cismin batan hacmi ile suyun özgür ağırlığının çarpımına eşittir. Batan hacim kadar suyun yerini değiştirmiş oluruz, yani kendi ağırlığı kadar suyun yeri değişir. Bu sayede pet şişenin ağırlığı yer çekimine zıt yönde suyun kaldırma kuvveti ile kaldırılmış olur.

Bir de pet şişenin kapağını kapatmadan suya atalım. İçine su dolmaya başlayacak ve içeride bu sefer boş hacim kalmayacak, özgül ağırlığı havadan daha ağır olan su ile dolacak boş hacim ve dolduktan sonra da toplam özgül ağırlık, suyun özgül ağırlığını geçtiği için pet şişe batmaya başlayacak.

Gemiler için de aynı ilke geçerlidir ve görmüş olduğunuz bütün gemiler aynı basit prensibe göre dizayn edilmektedirler. İçeride büyük bir boş hacim var ve buraya suyun dolması engelleniyor ve o devasa metal parçaları da suyun üzerinde genelde bir makine yardımıyla yüzmeye devam etmektedir.

Sudaki bir cismin ne zaman ve nasıl yüzdüğü veya battığı eski insanlar tarafından merak konusu olmuştu. Arşimet’in bu olayı hamamda keşferettiğinde “Buldum, buldum” diyerek yarı çıplak dışarı fırlaması bu nedenle vurgulanmıştır.

 İşin aslına bakılırsa Arşimetin büyük bir heyecanla buldum, buldum dediği şey daha öncesinde bulunan ve keşfedilen şey di. Ne yazık ki bu gün bilim adamları suyun kaldırma kuvvetinin mucidi olarak Arşimet’ini yazmaktadır.

Arşiment’ten yüzyıllar öncesinde Hz. Nuh peygamber gemi yapmış ve insanları yük ve hayvanları taşımıştır. Elbette suyun kaldırma kuvveti bilinmeden gemi yapılmaz.

Her ne ise bu konuya kapatıp gemiler nasıl yüzer sorusuna geçelim

Gemiler neden yüzer

Suya giren bir cisme yer çekimine zıt yönde bir kaldırma kuvveti uygulanır. Mesela suya girdiğimizde vücudumuza uygulanan kaldırma kuvvetini rahatlıkla hissedebiliriz. Peki bu kaldırma kuvveti ne kadar? Bu da bizim vücudumuzun ya da suya batan cismin batan hacmi ile orantılı. Ne kadar geniş bir hacim suyun altında kalıyorsa o cisme uygulanan kaldırma kuvveti o kadar fazla olacaktır. Yanlış bir anlaşılma olmasın her suya atılan cismin tüm hacmi suyun altında kalmaz, gemiler ya da tahta buna verilebilecek en güzel örneklerdir.
Fizik dersinde öğrendiğimiz 3 temel ilke:
1- Cismin özgül ağırlığı (g) > suyun özgür ağırlığı ise cisim su yüzeyinde durur. Yani cismin bütün hacmi su altında kalmaz. Örnek: Tahta
2- Cismin özgül ağırlığı (g) = suyun özgül ağırlığı ise cisim suyun içine tamamen batar ancak dibe çökmez, askıda kalır.
3- Cismin özgül ağırlığı (g) < suyun özgül ağırlığı ise cisim suyun içinde tamamen batar ve dibe ulaşana kadar batmaya devam eder.

Peki nasıl oluyor da suyun özgül ağırlığından çok daha büyük olan demir suyun üzerinde kalabiliyor???
Çok basit aslında bir pet şişenin içini boşaltıp kapağını kapattığımızda, pet şişenin içinde bir boşluk kalıyor ve boşlukta pet şişenin toplam hacmine dahil ediliyor. Bu sayede bu pet şişeye etki eden kaldırma kuvveti artmış oluyor. Çünkü bu kuvvet cismin batan hacmi ile suyun özgür ağırlığının çarpımına eşittir. Batan hacim kadar suyun yerini değiştirmiş oluruz, yani kendi ağırlığı kadar suyun yeri değişir. Bu sayede pet şişenin ağırlığı yer çekimine zıt yönde suyun kaldırma kuvveti ile kaldırılmış olur.
 

İşte taşan suyun ağırlığı suya giren cismin ağırlığına eşit olunca o cisim artık yüzmeye başlar. Yüzen bir cisim için suya girmiş olan kısmının hacmi taşan suyun hacmine eşittir. O takdirde yüzen bir cisim için, su seviyesi altındaki hacmine eşit su hacminin ağırlığı o cismin ağırlığına eşittir, diyebiliriz. Diğer bir deyişle bir cismin suda yüzebilmesi için kendi ağırlığı kadar suyu taşırması gerektiği, bunun için de yeterli su taşıracak hacime sahip olması gerektiği söylenebilir.

Eğer bir cisim suya girdiğinde batıyorsa kendi ağırlığı kadar su taşıramıyor demektir. Yani cismin hacmine eşit hacimde suyun ağırlığı o cismin ağırlığına erişemiyordur.

Eğer bir demir veya çelik parçasını suya bırakırsak batar. Ama çelikten yapılmış gemiler içlerinde büyük boş hacimler bulundurdurkları için batmaklar. Çünkü kendi ağırlıkları kadar suyu taşırırlar.

 

 

Sponsorlu Bağlantılar

Copyright © 2014
ilimrehberi.com. Her hakkı mahfuzdur.