Gemiler Suda Neden Batmaz ?

Gemiler Suda Neden Batmaz ?

Hepimizin çocukluğundan beri cevabını merak ettiği sorular vardır: Uçaklar nasıl uçar ? Hoparlör nasıl ses çıkarır ? Manyetik kartlar nasıl çalışır ? Elektrik nasıl makineleri çalıştırır ?  Bunun gibi soruların başında gelen ve belki de en çok merak edilen soru “tonlarca ağırlığında ki gemiler nasıl olur da suda batmaz?” Bir taş  suya atıldığında dibe çökerken tonlarca ağırlığındaki gemi neden batmaz?

 

 

Bu sorunun  cevabını bulmamız için “suyun kaldırma kuvvetini  ve yoğunluk nedir?” sorularının cevaplarını bilmemiz gerek. Yoğunluk ya da öz kütle  birim hacimdeki madde miktarıdır.  d ya da \rho  ile ifade edilir. Yoğunluk sıcaklık ve hacme bağlı olduğundan maddelerin farklı sıcaklık ve hacim altındaki yoğunlukları da farklılık gösterir. Yoğunluk kütlenin hacme oranıdır. Yoğunluğun birimi kg/m3 ve ya gr/cm3  ile gösterilir.

Bazı materyaller ve yoğunlukları;

 

MATERYAL Ρ (KG/M3)
Aerojel 1,0
Hava 1,2
Alüminyum 2.700
Antimon 6.690
Berilyum 1.850
Bizmut 9.750
Kadmiyum 8.650
Krom 7.200
Beton 2.000
Bakır 8.940
Elmas 3.500
Altın 19.320
Helyum 0,179
Buz 916,7
İridyum 22.420
Demir 7.870
Kurşun 11.340
Sıvı hidrojen 70
Lityum 535
Magnezyum 1.740
Cıva 13.546
Nikel 8.900
Naylon 1.150
Osmiyum 22.570
Platin 21.450
Plütonyum 19.840
Potasyum 860
Selenyum 4.800
Silisyum 2.330
Gümüş 10.500
Sodyum 970
Strafor 75
Toryum 11.700
Titanyum 4.540
Tungsten 19.300
Tungsten hekzaflorid 12.4
Uranyum 18.800
Vanadyum 6.100
Su (saf) 1.000
Su (salt) 1.030
Tahta 700
Çinko 7.000

 

Suyun yoğunluğu 1’ken gemi yapımında kullanılan malzemelerin yoğunlukları binlerce kat daha fazladır.

Peki gemi neden suyun üzerinde batmaz ?

Yoğunluğu sudan fazla olan maddeler suda batar, yoğunluğu sudan az olan maddeler ise suda yüzer ve yoğunluğu suya eşit olan maddeler de suda askıda kalır. Bir gemi suya indirildiğinde altında kalan suyu yanlara doğru iter. Su da gemiyi suyun kaldırma prensibine dayanarak yukarı doğru iter. Kaldırma kuvveti ise gemi suya koyulduğu an yer değiştiren sıvı miktarına eşittir.

 

suyun öz kütlesinin 1 olduğunu bildiğimize göre x maddesinin yoğunluğu 1 den düşüktür. Y maddesinin öz kütlesi 1 e eşittir.  Z maddesinin öz kütlesi ise 1 den büyüktür.

 

Suyun öz kütlesinin 1 olduğunu bildiğimize göre x maddesinin yoğunluğu 1’den düşüktür. Y maddesinin öz kütlesi 1’e eşittir.  Z maddesinin öz kütlesi ise 1′ den büyüktür.

Bir cismin suyun üstünde kalması yoğunluğa bağlıdır. Yoğunluğun da hacmin kütleye oranı olduğunu biliyoruz. Gemilerin toplam yoğunluğu suyun yoğunluğundan az olacak şekilde tasarlanır. Gemilerin iç kısımlarında büyük boşluklar bırakılır. Bu boşluklar hava ile dolar. Havanın yoğunluğu sıfıra yakındır. Bunu en güzel deniz topu ile açıklayabiliriz. Şişirilmemiş bir deniz topu batarken şiş olan deniz topu suyun üstünde yüzer. Gemilerde aynı deniz topu gibi boyutuna bakıldığında batması için yeterli alanın olduğunu görürüz ama içi hava ile dolu olduğu için yani hacmine oranla ağırlığının çok düşük olduğu için batmazlar.Veya bir pet şişe boşken batmaz ama içine su doldurunca batar. Gemilerde hacimlerine oranla ağırlıkları çok hafif kaldıklarından yoğunlukları 1’in altındadır. Bu şekilde de batmazlar.

Gemilerin altında suya girebileceği maksimum noktayı gösteren bir çizgi vardır. Hatta bu sınırdan sonrası bazı gemilerde farklı renklerle boyanır. Suya giren kısımın o çizgiyi geçmemesi önemlidir. Gemi yük aldıkça ağırlığı artacağından yoğunluğu da artacaktır. Gemiye maksimum yükten fazla yük koyarsak gemi batacaktır. Veya başka bir varsayımla geminin Titanik’te olduğu  gibi alttan su aldığını düşünürsek altta yoğunluğu 0’a yakın olan hava azalacak ve havaya göre daha ağır olan su dolacaktır. Bir başka değişle geminin ağırlığı arttığı için geminin yoğunluğu artacak ve batacaktır.

 

Suya girebileceği maksimum nokta daha koyu kırmızı ile belirtilmiştir.

Başlık Kategorisi

Yazar Hakkında

Henuz yorum yok

forum Henuz yorum yok

Ilk yorum yapan siz olun

Bir yorum yaz

menu
menu