Arşimet İlkesi (Kaldırma Kuvveti)

0

Sıvılar, içlerine kısmen ya da tamamen batırılan nesnelere kaldırma kuvveti uygular ve bu kuvvetin büyüklüğü, nesnenin yer değiştirdiği sıvının ağırlığına eşittir.

Matematikçi, gökbilimci, mühendis ve mucit olan Arşimet, (MÖ 287- MÖ 212) Eski Yunan’ın en parlak zihinlerindendi. Kaldırma kuvveti, yoğunluk, makaralar ve kaldıraçlarla ilgili çalışmalarının yanı sıra geometriye katkılarıyla bilinir. Güneş ışınlarını düşman gemilerine odaklayarak onları tutuşturan bir ayna düzeneği yaptığı da rivayet edilir.

Vitruvius’a göre, Sirakuza Kralı 2. Hiero bir kuyumcudan kendine bir taç sipariş etti. Ama tacı teslim aldığında som altın olmadığından şüphelendi. Kandırılıp kandırılmadığını belirlemesi için Arşimet’i görevlendirdi. Arşimet tacı eritemez ya da zarar veremezdi.

Kimyasal analiz de henüz icat edilmemişti. O yüzden altının saflığını ölçmenin alternatif yolunu bulmak zorundaydı. Bunun üzerine yaptığı deneyler, günümüzde yoğunluk ve kaldırma kuvvetine ilişkin bildiklerimizin temelini oluşturuyor.

“Evreka” anının Arşimet yıkanırken geldiği söylenir. Küvete girince su düzeyinin yükselmesi üzerine Arşimet, taşan suyun kendi vücudunun hacmine eşit olması gerektiğini anladı.

Eğer daha iri olsaydı yere daha fazla su akacaktı. Ayrıca su da onun ağırlığını dengelemek üzere kuvvet uyguluyor olmalıydı yoksa dibe çökerdi. Bu kuvvete kaldırma kuvveti diyoruz ve derinlikle birlikte sıvı basıncının artması da bu yüzden.

Kaldırma kuvveti, nesnenin ağırlığına karşılık verir ve eşit kuvvette yukarı iter. Ancak nesne, yer değiştirdiği suyun hacminden daha ağırsa (yani sudan yoğunsa) batar. Arşimet bu mantığı kullanarak kralın tacının saf olmadığını kanıtladı.

Günlük Hayatta Arşimet İlkesi (Kaldırma Kuvveti) 

Bu ilke hala mücevher gibi pahalı nesnelerin saflığını ölçmede kullanılıyor.

Hidrometre, bir nesnenin ne kadar derine battığını gözlemleyerek, Arşimet İlkesi sayesinde belli sıvıların görece yoğunluğunu ölçüyor.

Yük gemisinin kargo yüklendiğinde ne kadar batacağını belirleyerek maksimum yük kapasitesini saptamada mühendislere yardımcı oluyor.

Balast Tanklarını bu ilke sayesinde denizaltıların yüzeye çıkmadan ya da dibe batman istenen derinlikte kalmasını sağlıyor.

Kaynak: How It Works

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.