Havanın İtme Kuvvati Havanın İttirme Ve Kaldırma Kuvveti Hakkında Bilgiler Nelerdir?

Havanın İtme Kuvvati Havanın İttirme Ve Kaldırma Kuvveti Hakkında Bilgiler Nelerdir?
Havanın İtme Kuvvati Havanın İttirme Ve Kaldırma Kuvveti Hakkında Bilgiler Nelerdir?

Eğer havanın kaldırma kuvveti cismin ağırlığından büyük ise o cisim uçar Uçan balonlar ve zeplinler bu mantık ile havada uçar veya yükselir

Şekil – I de hava ortamında eşit kollu terazinin kollarına asılarak hacimleri farklı cisimler dengeleniyor Hava boşaltıldığında terazi Şekil – II deki durumu alıyor Çünkü hava ortamında, hacmi büyük olan cisme daha fazla kaldırma kuvveti uygulanır Hava dışarı alındığında bu kuvvet ortadan kalktığı için hacmi büyük olan cisim aşağı iner
Eğer havasız ortamda aynı terazi dengelendikten sonra hava ortamına çıkarılsaydı, bu durumda da hacmi büyük olan cisim yukarı kalkardı

Cisim ne kadar büyürse ona etki eden havanın kaldırma kuvveti fazlalaşır Bu yüzden 0,1 m3 cisme yaklaşık 1 N' luk kaldırma kuvveti etki ederken 0,5 m3' lük cisme yaklaşık 5 N' luk kaldırma kuvveti etki eder



Balon, hava akışkanlar içerisine konulmuş bir cisimdir Gaz sızdırmaz ipekli veya pamuklu kumaştan ya da plastik maddelerden yapılan balonun havada uçabilmesi için ortalama yoğunluğunun havanın yoğunluğundan az olması gerekir
Bunun için:
Balon içerisindeki hava ısıtılabilir
Balon içerisine havadan daha hafif olan helyum veya hidrojen gibi başka bir gaz doldurulabilir
Her iki durumda da balon havada yükselir
Bir uçan balonun irtifasının (yerden yüksekliğinin) kontrolü, balon ve içindeki gazdan oluşan sistemin yoğunluğunun değiştirilmesi ile sağlanır Yani sistemin yoğunluğu azaltılırsa balon irtifa kazanır yükselir , tersi yapılırsa irtifa kaybeder yere yaklaşır

Bir cismin kendinden daha yoğun cisimler içinde yüzer veya uçar

Atmosferde yukarılara doğru çıktıkça gazların (atmosferin) yoğunluğu azalır Bu sebeple balonların uzaya kadar çıkmaları çok zordur Bir yükseklikten sonra balonun atmosferden az olan yoğunluğu belli bir yükseklikten sonra eşitlenebilir Yalnız şunu da unutmamak gerekir Yukarılara doğru çıktıkça yoğunlukla beraber atmosferin basıncıda azalır

HAVANIN İTME VE KALDIRMA KUVVETİNİN İNCELENMESİ

Deneyin Amacı: Rüzgarın (hava olaylarının) cisimler üzerindeki etkisinin
(itme, kaldırma vb) görülmesi
Hazırlık Soruları:
1-Yeryüzündeki çalı, yaprak ve toz rüzgarın etkisiyle neden yer değiştirir?
2-Yelkenli ve yel değirmeni neden hareket eder? Tartışınız
3-İçine hava doldurulan balon uçmaz Fakat içine gaz doldurulan balon uçar, havada hareket eder Nedenlerini tartışınız
Kullanılan Araç ve Gereçler:
1-orta boy iki ucu açık cam boru
4-beherglas
7-küçük parçalar halinde kesilmiş kağıt parçaları veya kuru yaprak parçaları
2-su çarkı
5-sıvı deterjan
3-su
6-içine helyum gazı doldurulmuş uçan balon
Deney Düzeneği:

Deneyin Yapılışı:
1-İki ucu açık cam boruyla su çarkına üfleyin, çarkın hareketini gözleyin
2-Beherglas içine bir miktar su koyup içine sıvı deterjan koyun
3-Suyu köpürtüp baloncukların pencereden uçmasını sağlayarak hareketlerini gözleyin
4-Uçan balonu serbest bırakın ve hareketini gözleyin
Deneyin Sonucu:
1-Cam borudan su çarkına üflediğimizde borudan çıkan havanın itmesiyle çark döner İtme kuvvetini artırdığımız sürece çarkın daha hızlı döndüğünü görürüz
2-Sabun baloncuklarını, kuru yaprakları, kağıt parçalarını ve uçan balonu serbest bıraktığımızda açık havanın kaldırma etkisiyle yukarı doğru uçmaya başladığını, rüzgarın etkisiyle (itme) sağa ve sola hareket ettiğini gözlemleriz
Teorik Bilgi:
Havadaki sıcaklık değişimi hava basıncının değişmesine neden olur Bu değişim hava akımını meydana getirir Küçük cisimlerin hava ortamında yer değiştirmesinin nedeni hava akımının oluşturduğu itme kuvvetidir Havadan daha hafif gazlarla dolu cisimler havanın kaldırma kuvvetinin etkisiyle yukarı doğru hareket ederler Balonlar havanın kaldırma kuvvetinden yararlanarak yükselir ve havanın itmesiyle hareket eder
Yeldeğirmeni, yelkenli ve rüzgar gölü havanın itme kuvvetiyle çalışan düzeneklerdir