teknoloji

Dünya’nın En Ağır Ağırlığı (Veritasium) | Video

 

Veritasium kanalından Derek bu videosunda dünyadaki en büyük kuvvetlerin ölçümünde kullanılan cihazların kalibrasyonunun yapıldığı fizik laboratuvarını ziyaret ediyor.

 

İyi seyirler…

 

-oo-

 

Bir elmanın ağırlığı yaklaşık 1 newton, jet motorunun itiş gücü içinse dünya rekoru 570,000 newton. Ve insanların aya fırlattığı Saturn V roketinin itiş gücü 33,360,000 newton.

Ama nasıl bu kadar büyüklükteki kuvvetleri tam olarak ölçebiliyoruz? Peki, şu adama sormamız lazım.

Rick: “Merhaba benim adım Rick Seifarth. Ben Mass and Force Group’ta çalışan bir fizik bilimciyim. Kameraya bakmam mı gerekiyor?”

Derek: “Kesinlikle.”

Rick: “Tamam.”

Derek: “İstediğiniz herhangi bir yere bakabilirsiniz.”

Rick 4,448,222 newton uygulayabilen ölümcül ağırlık makinesini kontrol ediyor. Neden böyle garip bir numara mı? Çünkü bu tam olarak 1,000,000 pound’luk kuvvete eşit.

Rick: “Bu makinenin içerisinde 20 tane elli bin pound’luk artış gösteren ağırlıklar var. 20 kez 50 1.000.000 pound eşittir. Bu, kümülatif olarak 4.45 mega newton.”

Derek: “Dünyanın başka bir yerinde, insanlar bundan daha büyük kütleyi kalibre etti mi?”

Rick: “Bize gelen her ziyaretçiye bu soruyu soruyorum ve hala şunu diyen: evet nerede daha büyük şeylerin kalibre edildiğini biliyorum. Yani gerçekten ekstremitede dışarı çıkmak ve bunların şimdiye kadar kalibre edilmiş en büyük kütledeki objeler olduğu hakkında övünmek istiyorum. Herhangi bir yerde.”

Makine şu şekilde çalışıyor, yerin altında 20 tane dikkatlice kalibre edilmiş kütleler var. Bu ağırlıklar üst katta laboratuardaki kuvvet sensörlerini, diğer adıyla Kuvvet Algılayıcıları’nı kalibre etmek için kullanılır.

Rick: “Bu, bir milyon poundluk kapasitesi olan 4.45 mega newtonluk, ve buda 13.3 mega newtonluk üç milyon pound kapasiteye sahip kuvvet. Bu kendi türünde dünyanın en büyük makinesi, ve türünün tek örneği. Bunlardan biri, burada basınç kafasına yerleştirilecek.”

Daha sonra, tavan arasında bir hidrolik şahmerdan yeşil kaldırma çerçevesini yükseltmeye başlayacak. Ve kuvvet dönüştürücü kırmızı yükleme çerçevesiyle bir kez temas ettiği zaman, daha sonra alt kattaki ağırlıkları kaldırmaya başlar. Ve kaldırma çerçevesi yükselmeye devam ettikçe, gitgide daha fazla sayıda 50.000 pound’luk ağırlık kuvvet sensörü tarafından askıya alınır. Ağırlıklar doğru olarak bilinen bir kuvvet oluşturduğundan, kuvvet dönüştürücüsünden okunan değerler tam olarak kalibre edilebilir. aha sonra bu cihazlar sahaya gönderilir.

Rick: “Kelimenin tam anlamıyla, test standının bir yerlerinde gömülü Gizmos -kuvvet dönüştürücüsü- ile kurulmuş bir test standı var. Ve böylece roket ateşlendiğinde, belki yukarıya doğru, belki de aşağıya doğru rampa edilmiş ve o kuvvetler gözlemlenir. Bilirsiniz, eski filmlerde ‘gücün %104’üne git.’ cümlesini duyarsınız. Peki, gücün %104’ü olduğunu nasıl biliyorlar? Çünkü birileri bunu bir yerlerde ölçtü.”

İş belirsizliği en aza indirgemeye geldiğinde, bu son derece ciddi.

Rick: “Tam burada bulunan parça yaklaşık 50,036.27 pound’luk bir kütle.

Derek: “Yaklaşık olarak.”

Rick: “Yaklaşık olarak, evet!”

Bir dakika düşünün. Bu parçaların her biri on minivana eşdeğer bir kütleye sahiptir, ve

Rick: “Bunların kesin ağırlığı birkaç Amerikan senti hatayla bilinmektedir.”

Derek: “Sadece birkaç Amerikan senti değerinde bir fark mı?”

Rick: “Evet.”

Bu küçük belirsizlik, tam olarak kilogramın tanımına göre ölçülür. K20 – bu Amerika Birleşik Devletinin temel kütle standardıdır. Bu, K20 ile başlayan bilinen ağırlıkların kombinasyonlarının daha büyük ve daha büyük kütlelere kademeli biçimde, çalışan bilinmeyen ağırlıkla karşılaştırılarak yapılır. Örneğin, burada tek bir 5 kilogramlık kütle, iki tane 2 ve bir tane 1 ile karşılaştırılıyor.

Bu süreçteki bir noktada, pound birimine geçiliyor ve 50 poundluk kütleden 500 pounda, daha sonra 2500 pound gidiyorlar. Ve sonra, zeminde bir ölçek kullanarak 10.000 pound, daha sonra 20.000 ve sonunda 30.000 pound’a ulaşıyorlar. Bu büyük ağırlıkları kombinasyonları daha sonra ağırlık yığını oluşturmak 50,000 pound kitleleri kalibre etmek için kullanılır.

Rick: “Ve bunu yapmak zorundayız, çünkü bizim sattıklarımız yer çekimi alanında asılı olan bu ağırlıklar tarafından üretilen düşey kuvvet vektörü. Bunu % 0.0005’lik bir belirsizlik ile birlikte, yani milyonda beş halinde satıyoruz, böylece tam bir milyon pound uygulanan kuvvet anlamına geliyor; bunun doğru olduğunu garanti ediyoruz.”

Sadece kütlelerin doğru kalibre edilmesi gerektiği anlamına gelmez, aynı zamanda bu yerdeki yer çekimi ivmesinin de hesaba katılması gerektiği anlamına gelir. Aslında, Dünya’nın standart yer çekiminden biraz daha düşüktür, bu yüzden 600 pound daha gereklidir. Artı, kaldırma kuvveti de engellenmeli. Bu kitleler 125 pound havanın yerini aldığından, bir milyon pound ağırlığa ulaşmak için 125 pound daha eklenmelidir.

Derek: “Bana şaşırtıcı gelen şey, bu makinenin bir şekilde var olması gerekiyor, bir bakıma. Bunu düşündüğümde, Boeing’in kuvvetlerini nasıl ölçtüğü gibi, tamam, bunlar sadece, bilirsin, X kadar çalışan bir cihaz kalibre ama sonra onlar, bilirsin, genelleme. Eh, genelleme – ne demek istediğimi biliyorsun

Rick: “Evet! ‘Bir fizik testi bin uzman görüşüne değer’ diyen bir aksiyom var. Ve bu, özellikle de fiziksel test dünyasında kendini defalarca kanıtladı.

“Eğer birisinin inşa ettiği bir uçağa biniyorsanız, bu rakamlarla ilgili % 10’luk bir belirsizliği kabul etmeye hazır mısınız, yoksa bu ölçümlerde belirsizlik olmasını ister misiniz?”

 

-oOo-