Sihirli Fasulyeler
Yükleniyor...
Denizde Yüzmek Neden Daha Kolaydır?
 Bilim   110   24.09.19   24.09.19   0
denizdeyuzmek.jpg

Denizde yüzmek havuzda yüzmekten çok daha kolaydır. Tahmin edebileceğiniz gibi bunun nedeni deniz suyunun tuzlu olmasıdır. Bu yüzden de denizin kaldırma kuvveti havuz suyunun kaldırma kuvvetinden daha büyüktür. Bu sayede denizde batmamak için fazladan efor sarfetmez, kolayca yüzebiliriz. Peki neden tuzlu suyun kaldırma kuvveti normal sudan fazladır?

 

Hikayemiz 3. yüzyılda Roma'da başlıyor. Romalı yazar Vitruvius'un yazdıklarına göre; Kral 2. Hiero tacının saf altın yerine altın ve gümüş karışımından yapıldığına inanmaya başlar. Bu şüphe sonucunda dönemin önemli bilim adamlarından Arşimet'ten yardım ister. Arşimet kralın bu isteğini geri çevirmez ve çalışmalarına başlar.

 

Yoğun araştırma ve deneylerine biraz ara veren Arşimet banyo yapmak için bir hamama gider ve hamamda kendisi için hazırlanmış küvete girer. Arşimet küvetteki suya ne kadar çok girerse taşan su miktarının o kadar fazla olduğunu görür. Sonuçta hepimizin bildiği gibi yarı çıplak şekilde hamamdan koşarak çıkar ve "Eureka" (Buldum) şeklinde sokaklarda bağırmaya başlar.

 

Arşimet taç ile aynı ağırlıkta saf gümüş ve saf altından iki maden alır ve bunları ağzına kadar su dolu olan bir kaba atar. Sonuçta saf gümüşün taşırdığı su miktarı saf altının taşırdığı su miktarından daha fazladır. Arşimet deneyine hazırdır. Kralın huzuruna çıkar ve kralın tacını alarak ağzına kadar su ile dolu olan bir kaba atar. Daha sonra saf altın madenini suya atar. Tacın taşırdığı su miktarı saf altının taşırdığı su miktarından daha fazladır. Bu sayede Arşimet krala, tacın saf altın olmadığını gümüş ve altın karışımı olduğunu gösterir.

 

Arşimet araştırmalarını geliştirerek kaldırma kuvveti üzerinde çalışmaya başlar ve Arşimet Prensibi adıyla anılan fizik prensibini bulur. Bu prensibe göre bir sıvının kaldırma kuvveti sıvıya atılan bir nesnenin taşırdığı sıvının ağırlığına eşittir. Bu yasayı formül ile göstermek istersek :

  Denizde Yüzmek  
F = d x V x g
Kaldırma Kuvveti = Sıvının Özkütlesi x Taşan Sıvının Hacmi x Yerçekim İvmesi
 

Bir insan her seferinde farklı sıvı ile doldurulan bir küvete daldığı zaman her seferinde hacmi kadar yani aynı miktarda sıvı taşırır. Bu nedenle konumuz için formüldeki "Taşan Sıvının Hacmi" değeri aynıdır. Ayrıca Yerçekim ivmesi de bir sabit sayıdır. Bu yüzden aynı kişi için farklı sıvıların kaldırma kuvvetini belirleyen tek şey sıvıların yoğunluğudur. Sıvı ne kadar yoğun olursa sıvının kişiye uyguladığı kaldırma kuvveti de o kadar büyük olur.

 

Artık sorumuzu yanıtlayabiliriz. Deniz suyu normal sudan yoğun bir sıvıdır. Suyun yoğunluğu normal şartlarda 1.00 g/cm3 iken deniz suyunun ortalama yoğunluğu 1.03 g/cm3 civarındadır. Bu küçük fark nedeniyle denizde yüzen bir kişiye uygulanan kaldırma kuvveti havuz, göl veya nehirde yüzen aynı kişiye uygulanan kaldırma kuvvetinden daha büyüktür. Bu sayede denizde yüzen kişi batmamak için ayrıca efor sarfetmez ve neticede denizde yüzmek daha kolay hale gelir.

 

Küçük bir hesaplama yaparak ortalama bir insana uygulanan normal ve deniz suyunun kaldırma kuvvetini hesaplayalım.Ortalama bir insanın vücut yoğunluğu 0.985 g/cm3'dür. Yerçekim ivmesi ise 9.81 m/s2'dir.

 

70 kg olan bir kişinin hacmi

 
Hacim = Kütle / Yoğunluk
Hacim = 70 kg / 985 kg/m3
Hacim = 0.07 m3
 

Normal suyun kişiye uyguladığı kaldırma kuvveti,

 
Kaldırma Kuvveti = Sıvının Özkütlesi x Taşan Sıvının Hacmi x Yerçekim İvmesi
Kaldırma Kuvveti = 1 g/cm3 x 0.07 m3 x 9.81 m/s2
Kaldırma Kuvveti = 686.7 kg.m/s2 = 686.7 Newton
 

Deniz suyunun kişiye uyguladığı kaldırma kuvveti,

 
Kaldırma Kuvveti = Sıvının Özkütlesi x Taşan Sıvının Hacmi x Yerçekim İvmesi
Kaldırma Kuvveti = 1.03 g/cm3 x 0.07 m3 x 9.81 m/s2
Kaldırma Kuvveti = 707.3 kg.m/s2 = 707.3 Newton
 

Normal su 70 kg'lık bir kişiye 687 Newton'luk yukarıya doğru bir kuvvet uygularken, deniz suyu aynı kişiye 707 Newton'luk bir kuvvet uygular. 70 kg'lık kişiye aşağıya doğru uygulanan yer çekim kuvveti F=m x g formülünden 687 Newton' dur. Yani deniz suyunun kaldırma kuvveti yerçekim kuvvetinden daha fazladır. Bu nedenle denizde yüzeyde kalmak çok daha kolaydır. Fakat eğer dalmak isterseniz denizde su altında kalmak kaldırma kuvvetinin büyüklüğü nedeniyle daha zordur.

  Denizde Yüzmek  

 

 Bu konuyu paylaş

 

 Konuyu geliştirmemize yardımcı ol, konuyu değerlendir.
 İlk Sen Değerlendir

 

 Yorum yaz, soru sor, geliştirme öner
E-Posta adresiniz yayınlanmayacak.

 

 İlk Yorumu Sen Yap