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.

robotzade Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Çelik Doğalgaz Hatlarında Yapılan Operasyonlar

Artan nüfus ve gelişen teknolojiyle birlikte altyapı çalışmaları hız kazanmakta, şehir şebekeleri yenilenmekte, tadilatlar, operasyonlar yapılmaktadır. Doğalgaz altyapısına bakacak olursak 20 bar - 4...

Mühendislikte Sektörel Uzmanlık

4. sınıfın sonları, hocalarımızla kaynaşma sağlanmış. Genel muhabbet havasında geçen dersimizde şu soru geldi. "Hocam çok zor bir eğitim sürecinden geçtik. Diğer fakülteler ve...

Jet Motoru Çalışma Prensibi

Bu yazımda "jet motoru nasıl çalışır?" sorusunu cevaplandıracağım. Jet Motoru, bilindiği gibi yolcu uçakları, nakliye uçakları gibi devasa büyüklükteki uçaklar, süpersonik hızlara ulaşan savaş...

Zülfü Livaneli Serenad Kitap Özeti

Yeni kitap özetim Serenad kitap özeti hakkında olacak. Zülfü Livaneli’nin yazmış olduğu Seranad adlı bu roman, Maximillian Wagner adındaki hukuk profesörünün, kurtuluş için bir zamanlar kaçtığı...

Mühendislik Maaşları

Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Maaşları

Merhaba arkadaşlar bu yazımızda elektronik ve haberleşme mühendisliği maaşları hakkında sizler için araştırdığımız bilgileri sunacağız. Elektronik ve haberleşme mühendisleri, bilişim teknolojileri, proje tasarımı, test ve...

Yönetim Bilişim Sistemleri Maaşları

Yönetim bilişim sistemleri maaşları ne kadar? Teknik bağlamda tam donanımlı bir yönetici olarak yetişen yönetim bilişim sistemleri maaşları kişinin gelişme süresince kendilerine ek olarak...

Genetik Mühendisliği Maaşları

Bu yazımda genetik mühendisliği maaşları hakkında bilgi vereceğim. Yorum kısmında diğer yorumları görebilirsiniz. Dünya genelinde genetik mühendisliği çok revaçta olan meslek gruplarından biridir. Ülkemizde...

Mimarlık Maaşları

Bu yazımızda mimarlık maaşları hakkında bilgiler verdik. Mimarlık Türkiye’nin en önemli sektörlerinden bir tanesidir. Yeni ve eski mimarlarla beraber, doğa affetlerine dayanıklı ve uzun ömürlü...