sosyalaktivitem.net

sosyalaktivitem.net

Sizden Gelenler

Üye Giriş







Kullanıcı Adı/Şifremi Unuttum?
Hesabınız yok mu? Kayıt Ol
Reklam
Reklam

Sevgili Geziseverler ! Gezip gördüğünüz yerleri Gezi Notları bölümünde herkesle paylaşabilirsiniz.

Kimler Sitede

Şu anda 1 konuk çevrimiçi

En Son Üyeler

Bir Yelkenli Teknenin Gidebilmesinin Mantığı PDF Yazdır e-Posta
Kullanıcı Değerlendirmesi: / 5
ZayıfEn iyi 

Yazarlar
Özer ÖNALDI tarafından yazıldı
  
 
'Nasıl oluyor da bir yelkenli tekne rüzgara karşı gidebiliyor?’ sorusu ile çok karşılarım. Bu konu mühendislik fakültelerinde okutulan akışkanlar mekaniği dersinde de anlatılır. Bu, yelkenin çalışma prensibi ile ilgilidir ve halk arasındaki adı ile vakum etkisi, fizik bilimindeki adı ile Bernoulli Kanunu olarak adlandırılır. Bu kanun basit olarak şunu der: Bir akışkan, bir konkav yüzey ile ikiye ayrıldığında yüksek akış hızına haiz bölgede düşük basınç, düşük akış hızına haiz bölgede ise yüksek basınç oluşur, bu oluşum sonunda yüksek basınç bölgesinden düşük basınç bölgesine bir kuvvet oluşur.

Bu kanunun ispatlanmış formülü de var ama matematiksel kısmına bu yazıda girmeyeceğim. Bernoulli kanununun günlük yaşamda sıkça gördüğümüz en basit örneği, arabada sigara içildiğinde ve cam aralandığında dumanın arabadan dışarıya doğru çıkmasıdır. Bernoulli Kanununa göre açıklaması yapıldığında ise arabanın içindeki hava akımı dışarıya göre küçük olduğundan dolayı iç basınç dış basınçtan büyük olacak ve duman arabanın dışına doğru gidecektir. Bu iki bölge arasındaki hız farkı ne kadar fazla ise o kadar büyük basınç farkı oluşacaktır. Büyük basınç farkının yaşandığı örnekler ise bir uçağın seyir esnasında iken kapısının açılması ve kabin içindeki her şeyin dışarıya doğru hızla vakumlanmasıdır. Havadayken en çok korktuğum durum da budur, Allah kimseye böyle bir kriz anını yaşatmasın.

Dünyanın en iyi aerodinamik cismi yağmur damlasıdır. Yerçekimi etkisi ile yağmur damlası yere düşerken doğanın en mükemmel aerodinamik mekanizması oluşur. Yağmur damlasını,  sivri ucundan, yani kuyruk kısmından en geniş ucuna doğru dikey olarak ikiye kestiğinizde kesiti alınmış bir uçak kanadının formasyonunu elde edersiniz. Şimdi ise Bernoulli kanununun bir uçağı nasıl havalandırdığına bakalım. Kanuna göre, iki bölge arasında basınç farkı yaratmamız için bize gerekli olan iki bölgede de farklı hızları oluşturmaktır. Duran bir uçak, doğal rüzgarın etkisi ile ağır olduğu için havalanamayacağına göre farklı hızları oluşturmayı ancak jet motorları ile sağlayabiliriz. Motorlar sayesinde gerekli hıza ulaştıktan sonra kanadın üst bölgesi ile alt bölgesi arasında farklı hızları oluşturup uçağı havalandıracak basınç farkını oluşturabiliriz. Bu basınç farkı da aşağıdaki resimde belirttiğim FK kaldırma kuvvetidir ve uçağın havalanmasını sağlar. Burada sorulması gereken soru şudur: neden iki bölge arasında hız farkı oluşur? Hız farkının oluşmasının nedeni, uçağın kanadının önüne X hızı ile çarpan ve  eşit miktarda kanadın alt ve üst bölgelerine ayrılan havanın, eşit birim zamanda kanadın çıkış tarafında buluşması ve kanadın önüne çarpan X hızı ile eşit hızda çıkması için üstteki havanın, alttaki havaya göre kanadın aerodinamik yapısından dolayı daha hızlı yol almasıdır. A noktasından B noktasına iki yol var ise bunlardan birinin mesafesi diğerine göre fazla ise ve aynı sürede A noktasından B noktasına ulaşmak gerekiyorsa mesafesi büyük olan yolda daha hızlı gitmek gerekir, bu sebeple kanadın üzerindeki hava da daha hızlı akacaktır. Umarım Bernoulli kanununu yukarıda verdiğim örnekler ile açıklayabilmişimdir.

Uçağımızı uçurduk, şimdi de hep beraber yelkenli teknemizi nasıl yürüteceğimizi inceleyelim. Tekneyi yürütmek için uçakta olduğu gibi bir jet motoruna ihtiyacımız yok çünkü teknemiz bir uçak kadar ağır değil. Bize yeterli olan rüzgarın yeterli kuvvette esmesidir. Aynı uçak kanadını alıp aşağıdaki resimdeki gibi bir yelkenli tekneye yerleştiriyorum. Uçak örneğinden tek farkı uçak modeline yandan bakıyorduk bu sefer tekne modeline üstten bakıyor olacağız. Rüzgarımız yeterli kuvvete esiyor ve aşağıdaki gibi hava belli bir X hızı ile A noktasında yelkenin orsa yakasına (bkz. Makale: Bir Yelkenli Teknenin Kısımları ) çarpıyor. Aynı uçak kanadı modelinde olduğu gibi çarpan hava eşit miktarda ikiye ayrılıyor. Her iki yüzeyde dolaşan iki hava kütlesinin B noktasına eşit sürede varması ve B noktasında çarpan havanın X hızı ile aynı çıkış hızına sahip olması için doğal olarak yolu uzun havanın daha hızlı sürede yol alması gerekli olduğunu uçak örneğinde görmüştük. Bu durumda farklı hızlarımızı da oluşturduk. Bernoulli kanununa göre farklı hızlar oluştuğu için beklenen durum hızı yüksek (V2) olan bölgede basıncımızın düşük (P2), hızı düşük (V1) olan bölgede de basıncımızın yüksek (P1) olmasıdır. Basınç farkımızı da oluşturduk. Oluşan basınç farkından dolayı bumbaya yaklaşık dik olan F kuvveti oluşur. Bu F kuvveti uçak örneğinde olan FK kaldırma kuvvetidir. Fakat tekne örneğinde bumba, teknenin baş/pruva hattı ile belli bir açı oluşturduğundan oluşan F kuvveti bileşenlerine ayrıldığında FB ve FÇ kuvvetlerini görürüz. Eğer bumba, tam olarak baş/pruva hattı üzerinde durursa yelkenler verimli çalışmaz, tekne yürümez, teorik olarak tekne sadece FB kuvvetinin etkisinde kalır, bu nedenle bumbanın belli bir açıda durması gereklidir. Teknenin baş/pruva hattına gelen bileşen ve tekneye aslında bir itme kuvveti değil bir çekiş kuvveti sağlayan FÇ kuvvetidir ve teknemizin yürümesini sağlar.  FB kuvveti ise, teknenin bayılmasını sağlayan kaçınılmaz kuvvettir. Bu kuvvetin tekne üzerinde yaratmış olduğu olumsuz etkilerini ve yapılması gerekenleri başka bir yazıda belirteceğim. Basit olarak FB kuvveti teknenin yana yatmasını sağlayan kuvvettir. Bu sebeple tekneyi, direksiyonunu çevirdiğimizde arka lastikleri dönen önden çekişli bir arabaya benzetiyorum.

Bir yelkenin, yağmur damlası formasyonunda olması yelkencilikte yelkenin tor ayarları ile ilgilidir. Pek tabi ki bir yelkenin bu forma getirilmesi yapacağımız yelken trimleri ile alakalıdır. Üstteki resimde de görüldüğü gibi tor, bir yelkenin alt yakasının (bkz. Makale:Bir Yelkenli Teknenin Kısımları ) ne kadar derinlik kazandığıdır.

Bu yazımda bahsetmiş olduğum teknenin yürütülmesi mantığındaki uygulamaları buradan anlatmak zor oldu benim için…Umarım sizlere yeterli ve açıklayıcı bilgileri aktarabilmişimdir. Bu konu tecrübe edilerek ancak daha iyi anlaşılabilir. Benim sizlere tavsiyem, en kısa zamanda bir yelkenli teknenin üzerine çıkmanız ve bu detayları tekne üzerinde yaşamanızdır. 

 

Rüzgarınız kolayınıza essin...



 

Yorum ekle


Güvenlik kodu
Yenile

 
Joomla 1.5 Templates by Joomlashack