- Kayıt
- 6 Şubat 2015
- Mesajlar
- 549
- Tepkiler
- 436
- Meslek
- Nükleer ve Atom Mühendisi
- Üniv
- MEPhI, KTÜ
Merhaba arkadaşlar, hep birlikte bir beyin fırtınası yapalım dedim 
“İçeriye dolan bu suyun toplam kinetik enerjisi nedir?”
(En önemli soru. Joule cinsinden bulunacak.)
Problemleri çözerken, içeriye önce dolan suyun, dolmakta olan suya mukavemet uygulayacağına dikkat ediniz.
Yerçekiminin etkisini hesaplara dâhil ediniz. Su yerçekimine karşı yükselmektedir. Ek olarak; içeriye önce dolacak olan suyun, arkadan gelen suya mukavemet uygulaması bize zaman ve enerji kaybettirecektir. Bunu önlemek için, başka bir alternatif düşünelim.
Şöyle; Su kapağını küpün altına değil de, üstüne yaptığımızı, üstten bu kapağa bağlı olan 2 metre çapında bir boru ile küpün yanından denize indiğini düşününüz. (Bu durumu daha iyi anlamak için yazının sonundaki görselden yararlanınız.) Böyle bir yöntem uygulanırsa, alınacak kinetik enerji daha mı fazla olur? Hesaplayınız.
Bu alternatif yöntemde su küpün üstüne çıkarken yerçekimine ters, üstüne çıktıktan sonra içine akarken yerçekimine doğru orantılı olarak akacaktır. Bunun su hızında yaptığı değişimleri hesaplara dâhil etmeyi unutmayınız.
Son olarak tüm bu su dolma işlemi bittikten sonra, küpün üstündeki başka bir yerden, havaya bakan bir kapak açıldığında su tekrar eskisi gibi denize dökülecek ve küpün içi boşalacaktır. (bu kapak da 2 metre çapında, yatay hareketle ve 1 saniyede açılacak)
(suyun yükselmesinde iki alternatif vardı. Suyun küpün yanından bir boru ile yükselip, küpün üstündeki kapaktan aktığı alternatifte, suyun tekrar boşalmasını alttan açılan ayrı bir 2 metre çapında kapak varmış gibi hesaplayınız.)
İkinci alternatifteki boru şekli aşağıdaki gibi olacaktır. Kıvrımın hesaplamasını en kısa yoldan küpe ulaşacak şekilde ve suyun en rahat akabileceği şekilde hesaplayınız. Burası sizin takdirinizdedir.
- Deniz seviyesinde 10x10x10 metre boyutlarında olan bir küp vardır.
- Bu küpün içindeki basınç, standart atmosfer basıncının %60’ı kadardır.
- Bu küp denizin üzerinde denize sıfır biçimde durmaktadır. (tabanı denize dokunuyor)
- Küpün alt kısmının tam ortasında, 2 metre çapında daire şeklindeki bir kapak açıldığında; (kapağın açılmasını yatay hareket ve 1 saniyede açılacak şekilde alınız.)
- Küpün içindeki basınç, dış basınçtan düşük olduğu için, küpün içine su dolmaya başlayacaktır.
- Su toplamda kaç saniyede dolar?
- Kaç ton su dolar?
- Suyun ivmesi, ortalama hızı, sürati nedir?
“İçeriye dolan bu suyun toplam kinetik enerjisi nedir?”
(En önemli soru. Joule cinsinden bulunacak.)
Problemleri çözerken, içeriye önce dolan suyun, dolmakta olan suya mukavemet uygulayacağına dikkat ediniz.
Yerçekiminin etkisini hesaplara dâhil ediniz. Su yerçekimine karşı yükselmektedir. Ek olarak; içeriye önce dolacak olan suyun, arkadan gelen suya mukavemet uygulaması bize zaman ve enerji kaybettirecektir. Bunu önlemek için, başka bir alternatif düşünelim.
Şöyle; Su kapağını küpün altına değil de, üstüne yaptığımızı, üstten bu kapağa bağlı olan 2 metre çapında bir boru ile küpün yanından denize indiğini düşününüz. (Bu durumu daha iyi anlamak için yazının sonundaki görselden yararlanınız.) Böyle bir yöntem uygulanırsa, alınacak kinetik enerji daha mı fazla olur? Hesaplayınız.
Bu alternatif yöntemde su küpün üstüne çıkarken yerçekimine ters, üstüne çıktıktan sonra içine akarken yerçekimine doğru orantılı olarak akacaktır. Bunun su hızında yaptığı değişimleri hesaplara dâhil etmeyi unutmayınız.
Son olarak tüm bu su dolma işlemi bittikten sonra, küpün üstündeki başka bir yerden, havaya bakan bir kapak açıldığında su tekrar eskisi gibi denize dökülecek ve küpün içi boşalacaktır. (bu kapak da 2 metre çapında, yatay hareketle ve 1 saniyede açılacak)
- Bu boşalma kaç saniyede gerçekleşir?
- Bu boşalma sırasında suyun toplam kinetik enerjisi nedir?
(suyun yükselmesinde iki alternatif vardı. Suyun küpün yanından bir boru ile yükselip, küpün üstündeki kapaktan aktığı alternatifte, suyun tekrar boşalmasını alttan açılan ayrı bir 2 metre çapında kapak varmış gibi hesaplayınız.)
İkinci alternatifteki boru şekli aşağıdaki gibi olacaktır. Kıvrımın hesaplamasını en kısa yoldan küpe ulaşacak şekilde ve suyun en rahat akabileceği şekilde hesaplayınız. Burası sizin takdirinizdedir.
