Çeşmeden akan su betonu delerken yağmur tanesi neden insan kafasına zarar vermez?

Alıntı

Misafir adlı kullanıcıdan alıntı

yagmur damlaları yeryüzüne düşerken neden yavaşlayıp sabit hızla düşüyor lütfen hemen cevap

Yağmur buluttan çıktıktan sonra belli bir seviyeye kadar hızlanır sonrasında yavaşlar. Yavaşlamasının sebebi sürtünmeden dolayıdır. Yağmur damlasının e'si havanın e'sinden küçük olduğu için buharlaşır ve gitgide küçülür. Yani yağmur tanesinin buluttan çıktığı andaki çapı yere düşme esnasındaki çapından daha büyüktür. Ama düşme esnasında buharlaşma ardından yağmur tanesinde küçülme olursa da; ısınma olmaz.

Bir yağmur damlacığını oluşturmada, gerekli çarpışmaların meydana gelebilmesi için, bazı bulut damlacıkları diğerlerinden daha büyük olması gerekir. Hava, düşen damlacıklara engel olur. Havanın direnci, damlacığın büyüklüğüne ve düşme hızına bağlıdır. Damlacığın hızı ne kadar büyük olursa her bir saniyede; o kadar fazla hava molekülü damlacıkla, o kadar fazla karşılaşır. Havanın direnci (kaldırma gücü), yerçekimi gücüne eşit oluncaya kadar düşen damlanın hızı artar. Bu denklik anında, damlacık terminal hız olarak adlandırılan bir hızla düşmeye devam eder. Daha büyük damlacıkların yüzey alanlarının, ağırlıklarına oranı daha küçük olduğundan, onlar terminal hıza ulaşmadan önce daha hızlı düşerler. Büyük damlacıklar, küçük damlacıklardan daha büyük terminal hıza sahiptirler.

Yerçekimi kuvveti damlanın kütlesi ile ve dolayısı ile damlanın yarıçapının küpü ile doğru orantılıdır. Hava içinde düşmekte olan damlanın üzerindeki sürtünme kuvveti yaklaşık olarak damla yüzeyi ile ve dolayısı ile damla yarıçapının karesi ile doğru orantılıdır. Böylece, yarıçap arttıkça yerçekimi kuvvetinin sürtünme kuvvetine göre daha fazla önem kazandığı görülür. Bunu sonucu olarak da, damlanın sınır (terminal) hızı damlanın büyüklüğü ile doğru orantılı bir şekilde artar. (Damla büyüdükçe damlanın düşmesi esnasında ortaya çıkan sürtünme kuvveti, yarıçapın karesi kadar artmaya devam etmez.). Bu yüzden damla sürtünmeden dolayı ısınmaz.

Büyük damlacıklar, küçük damlacıkları çeker ve onlarla çarpışır. Çarpışma ile bulut damlacıklarının birleşmesi yapışma olarak adlandırılır. Çapı 100 mm olan bir bulut damlacığının, hızı 6,5 m/sn yukarı doğru bir hava akımı içinde olduğunu farz edelim. Hava yukarı doğru hareket ettikçe, damlacık yolu üzerindeki daha küçük damlalarla çarpışır ve onları tutar ve1mmye ulaşana kadar büyür. Bulut içindeki yukarı doğru hareket, damlaya etkiyen yerçekimini hemen hemen dengeleyebilir. Damla birazcık büyük olana kadar havada asılı kalacaktır. Damlanın ağırlığı, yukarı doğru hareket eden hava akımının uyguladığı kuvvetten daha büyük ise damla, (düştükçe daha da büyüyerek) yavaşça inmeye başlar.

Yağmur suyu buluttan ayrıldıktan sonra yere inerken hızlanır. Yağmur suyu ağırlığından dolayı yerçekiminin etkisi ile aşağı düşerken ayni zamanda havanın direnci onu yukarda tutmaya çalışır. Hava direnci damlacığa etkiyen yer çekimi kuvvetine eşit olana kadar damlacık aşağı doğru hızlanır. Eşitlendiği andaki hız terminal hızdır ve bu sabit hızla damlacık aşağı olan yolculuğuna devam eder. Damlacık aşağı doğru inerken hava direncinden dolayı sürtünme nedeniyle ısınır, fakat bu ısı damlacık kenarlarından buharlaşmada kullanılır. Buharlaşma ise damlacık yüzeyinde soğumaya neden olur. Böylece damlacık aşağı inerken küçülür ama ısınmaz. Dolayısıyla damlacık sıcak olmaz ve sıcak yağmur yağmaz.

Tübitak

Çeşmeden akan su betonu delerken yağmur tanesi neden insan kafasına zarar vermez?

Benzer Konular

Benzer Konular

MsXLabs Üye Girişi

Çeşmeden akan su betonu delerken yağmur tanesi neden insan kafasına zarar vermez?

Benzer Konular

Benzer Konular