Hidrodinamik Kaldırma Etkisi! (Veritasium) | Video

 

Veritasium kanalından Derek ve InnoVinci kanalından Blake bu videolarında, hidrodinamik kaldırma ilkesiyle çalışan, evinizde yapabileceğiniz bir oyuncağı test ediyorlar.

 

İyi seyirler…

 

-oo-

 

Bu müthiş değil mi? Bu hidrodinamik kaldırma. […] Köpük top su akımı üzerinde yükseliyor. Ve bunu çok dengeli bir şekilde yapıyor. Sistem o kadar dengeli ki, içinden frizbi bile geçirebilirsiniz.

Bana çok tuhaf geliyor çünkü su topun sadece bir tarafına temas ediyor ve bu hiç mantıklı görünmüyor. Suyu bir saniyeliğine engelleyebilirsin ve top yine de yükselmeye devam edecek. Nasıl böyle dengeli olabilir? Bu dengeyi nasıl kuruyor? Açıklamamız gereken işte bu.

Bu benim arkadaşım Blake. O oyuncak mucidi, ve aslında bunu o buldu ve bana getirdi. Ve hoşuma gitti “Bu müthiş, burada gerçekten bazı fizik eylemleri var.” Su jonglörlük yapıyor. Bunun olmasına inanamıyorum. Böyle topları değiştirebilmesine izin ver. Düşerken birbirlerine çarpıyorlar. Ama su akımından diğerini çekemiyor. Peki bu etki nasıl işliyor?

Pek çok kişi saç kurutma makinesinin ping-pong topu üstündeki etkisini düşünebilir. Temelinde Bernouilli prensibine dayalı işliyor. Aslında burada olan şey şu: Buradaki su akımını aşağıya indirdik böylece çok yavaş bir hızda hareket ediyor. Yani hemen hemen laminer bir akış var, ve ne görüyorsunuz? Tamamen su ile mi çevrili? Yani su akımını geliyor, topun etrafında dolaşıyor ve tıpkı ping-pong topunda olduğu gibi eğer akım tek tarafından hareket ederse akışkanın hızı yavaşlıyor, ve Bernouilli prensibine göre bu diğer tarafta daha hızlı akan akıma göre basıncı artırıyor. Bu nedenle topu merkeze itiyor. Topun dengesini sağlayan şey de tam olarak budur.

Ama bence büyük toplar olduğunda gördüğümüz şey farklı birşey. Bu bulabildiğim en büyük köpük top, bu yüzden işe yarayacağını sanmıyorum, ama hey yine de bir şans verelim.

Daha yüksekten mi bırakmalıyım? […] İnanılmaz! […] Sanki bir dengesizlik var gibi, ama düzeltiyor. İnanılmaz! Oradaki suyun sarmalını görmelisin. Bu harika!

Bunu mümkün kılan fizik hakkında düşünüyorum. Düşündüğüm şey suyun top ile temas ettiği yerde ne oluyor? Onu itiyor, ama aynı zamanda topu akıştan uzaklaştırıyor. Bence topun orada kalması olağanüstü birşey. Orada dengesini sağlıyor ve ağır çekim görüntülere baktığımda aslında gördüğüm şey, suyun topun üzerinden aşağıya gittiği. Çünkü top suya bir kuvvet uyguluyor, ve suyun uyguladığı kuvvet ise yukarı ve topun etrafında işte bunu akışta tutan bu çünkü köpük top ile su arasında biraz kohezyon var, dolayısıyla su yavaşlıyor. Hepsini topun üzerine çekiyor. Ve topu nasıl döndürebileceğinizin başlangıcı budur. Ve sağ tarafa doğru serpilmesi, topun yükselmesini sağlar ve topu akışa geri döndürmeye devam eder.

Top bir kere hava yükseldiğinde dengede kalır çünkü eğer akışa çok uzak ise topun etrafındaki su akışı düşer. Akışı iterek gücünü azaltır ve eğer çok uzağa sürüklenirse top üzerindeki su akışını arttıran kuvvet onu geri akışa doğru çeker. Dengesini bu kadar istikrarlı kılan şeyde budur. Küçük bir karmaşa topu denge durumuna getiren geri yükleme kuvveti oluşturur. Bu dönüş bence çok iyi, çünkü bu açısal momentum sağlıyor. Temas yerlerinde denge kurmak bu toplar için o kadar önemli değil. Ama diskler için kesinlikle önemli. Eğer bir diski havaya kaldırmak istiyorsanız, diski doğru bir şekilde yönlendirmeniz gerekir. […]

Diskleri havaya kaldırmak toplardan daha zordur çünkü dikey yönlerini korumak zorundadırlar. Hafif bir esinti bile işi çok zorlaştırıyor. […]

Bu sadece Bernouilli etkisiyle ilgili değil! Aslında su taşıyan diskin dönüşünden de kaynaklanıyor. Suyu üzerinden taşıyarak geriye doğru itiyor. Bu inanılmaz.

Bu sadece harika bir deney değil, yaz aylarında oynamak çok eğlenceli, ve arkadaşım Blake tarafından icat edildi. Benim kanalım Innovinci’ye gel hadi. Ve sana basit bir garaj malzemeleriyle nasıl yapıldığını gösteriyim, bunu arka bahçende yapabilirsin. Bağlantısını videoya ekleyeceğim. Bunu yapmak istersen kesinlikle göz atmalısın!

 

-oOo-