Ana Sayfa Fizik Yüksek Hızlarda Hava Direnci

Yüksek Hızlarda Hava Direnci

Bu yazımda yüksek hızlarda hava direnci başlığı altında olacak. Hava içerisinde çok büyük hızla hareket eden ve büyük boyutlu cisimler, ör­neğin uçaklar, hava dalgıçları, beysbol topu gibi cisimler için direnç kuvveti yaklaşık olarak hızın karesi ile orantılıdır. Bu durumda direnç kuvveti aşağıda­ki gibi ifade edilebilir:

direnç kuvveti
6.6

Burada ρ havanın yoğunluğu; A düşen cismin hareketine dik doğrultudaki yü­zeyine karşı gelen alandır. D direnç katsayısı olarak adlandırılan boyutsuz bir katsayıdır. Bu direnç katsayısı küresel cisimler için yaklaşık olarak 0,5 değeri­ne sahiptir. Fakat düzensiz şekilli cisimler için 2 değerine kadar yükselir.

net kuvvet
Şekil 6.16

Şimdi yukarı doğru R = 1/2DρAv2 ile verilen hava direnci etkisinde serbest düşme yapan bir kütlenin hareketini inceleyelim. Bir w kütleli cisim Şekil 6.16 da görüldüğü gibi y = 0 konumunda durgun halden serbest bırakılsın. Kütle iki dış kuvvet etkisinde kalır. Bunlar aşağı doğru olan Fg = mg çekim kuvveti ve yukarıya yönelmiş olan R direnç kuvvetidir. Ayrıca ihmal ettiğimiz yukarı doğ­ru yönelmiş bir de kaldırma küveti vardır. Böylece etki eden net kuvvetin bü­yüklüğü aşağıdaki gibidir:

net kuvvet büyüklüğü
6.7

Burada aşağı yönü pozitif aldık Fnet = ma ifadesini (6.7) Eşitliğinde yerine ko­yarak kütlenin aşağı yönlü ivmesinin büyüklüğünü buluruz:

ivme büyüklüğü
6.8

Limit hız ifadesini, direnç kuvvetinin ağırlığa eşit ve ivmenin sıfır olmasın­dan aşağıdaki gibi elde ederiz. Eşitlik (6.8) de a= 0 konularak ve v yi de vi ala­rak

limit hız
6.9

bulunur. Bu ifadeyi kullanarak limit hızın, cismin boyutlarına nasıl bağlı oldu­ğunu belirleyebiliriz. Cismin r yarıçaplı bir küre olduğunu varsayalım. Bu durumda A ∞ r (A= πr2 den) ve m ∞ r3 dür (kütle hacimle orantılı olduğu için çünkü V=4/3 πr3 dir). Böylece vt∞√r olur. Yani r arttıkça vt hızı, yarıçapın karekökü ile orantılı olarak artacaktır.

Tablo 6.1 de, hava içinde serbest düşme yapan çeşitli cisimlerin limit hız­ları liste halinde verilmiştir.

limit hızları
Tablo 6.1

arıcılık malzemeleri
Avatar
Konuk Yazar
Konuk yazarlarımız tarafından sitemize yollanan yazılar bu hesaptan yayınlanmaktadır. İsimsiz yazı yayınlamak istiyorsanız iletişim bölümünden sizlerde yazılarınızı yollayabilirsiniz.

1 Yorum

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Dans Eden Robotlar – Boston Dynamics Robotları

Son zamanlarda oldukça sık bir şekilde her yerde karşımıza çıkan dans eden robotlara denk gelmişsinizdir. Geçtiğimiz günlerde Hyundai’nin satın aldığı robotik sistem çalışmaları ile...

Yalın Üretim Sistemi

Yalın üretim kavramıyla ilk nerede tanıştım? Bu kavramla ilk kez imalat stajımı yaparken karşılaştım. Raporumun imalat ve yönetime dair iyileştirme-geliştirme kısmında maliyet, süre, malzeme...

Vakum Torbalama Yöntemi

Vakum torbalama yöntemi kompozit üretim yöntemlerinden biridir. Vakum torbalama yöntemini daha iyi anlayabilmek için öncelikle kompozitten bahsedelim. Kompozit nedir? Kompozit malzeme belirli bir amaca yönelik...

Giyilebilir Teknoloji Ürünleri

Teknoloji hayatımızın bir parçası olmaktan çıktı artık teknoloji hayatımız oldu. Yeni teknolojiler geliştirildikçe var olan teknolji ve teknolojik aletlerde gelişiyor ve değişiyor. Örnek olarak...

Mühendislik Maaşları

İnşaat Mühendisliği Maaşları

İnşaat mühendisliği maaşları özel kurumdan kamu kurumuna, ofis hizmetlerinden saha hizmetlerine, farklı belgelenmiş vasıflardan aile ve çocuk sayısına göre değişiklik gösteren bir tabloya sahiptir. Aşağıda...

Biyomedikal Mühendisliği‎ Maaşları

Biyomedikal mühendisi, tüm biyolojik alanlarda ve özellikle tıp alanında kullanılan elektronik aletlerin yapımından, geliştirilmesinden ve işletilmesinden sorumlu kişidir. Bu meslek grubunda da görev ve...

Elektronik Teknikeri Maaşları

Elektronik teknikerliği iki yıllık yüksekokulların elektrik- elektronik bölümünden mezun olan kişilerin aldığı unvanlardır. 12 yıllık zorunlu eğitimini tamamlayan kişiler lise mezunu olarak adlandırılırlar. Eğer...

Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Maaşları

Ağaç işleri endüstri mühendisi kimdir? Ağaç işleri endüstri mühendisi, üniversitelerin 4 yıllık eğitim veren bölümünde okuyarak, ahşap(ağaç sektörü) ile ilgili olan alanlarda işleri, işlemleri yapabilecek...