GENEL KÜLTÜR

Bir taş suda nasıl “atlar”?

Dönüş, hız, şekil ve açı en önemli faktörlerdir ve açı en önemlisidir

Döndürme bir nesneyi dengeler ve sadece suya düşmesini engeller. Asgari bir hıza ulaşılmalı yoksa taş suya çarpıp hemen batacaktır. Düz, yuvarlak taşlar en iyisidir çünkü yüzey alanı çarpma anında sıçrama yaratır, ancak maksimum atlama sayısını (Clanet) elde etmek için dönen bir taş ile su arasındaki “sihirli açı” yaklaşık 20 derece olmalıdır.

Hidrodinamik, momentum ve yerçekimi gibi fizikteki kavramları uygulayarak daha fazlasını öğrenebiliriz. Taş atlamanın temel fiziği, özellikle taşları atlamak için tasarlanmış laboratuar ekipmanlarının kullanılmasıyla anlaşılmıştır. Ekipman, video ve dijital fotoğrafçılığı kullanarak hareketi kaydeder. Gözlemler, bir atlama için bir öncekinden daha uzun olması mümkün olsa da, muhtemelen düz olmayan su yüzeyinden dolayı, her atlama arasındaki mesafenin genellikle bir önceki atlamanın yaklaşık yüzde 80’i olduğunu ortaya koydu. Bir başka ilginç gözlem, sağ elle yapılan atışlar için, daha sonra sağa döndüğünü gösteriyor.

Bir taşın havada yaptığı yolculuk balistik olarak kabul edilir ve “kendi momentumları ve yerçekimi kuvveti altında hareket eden nesnelerin hareketiyle ilgili veya karakteristik” olarak tanımlanır ( http://wordnet.princeton.edudış bağlantı). Bununla birlikte, bir taşın su yüzeyiyle etkileşimi farklıdır. Taş, suyun yüzeyini her atladığında yukarı doğru yansıtılır, aşağı doğru hızı tersine çevrilir ve yatay hızı azalır. Taşın arka kenarı tipik olarak önce suya girdiğinden, aynı zamanda hafifçe eğilir. Bu aşağı doğru kısa atış, taşın yolunun yönünü etkiler. Sonraki her sıçrama, atlamak yerine su yüzeyine girene kadar onu yavaşlatır. Atıldığı yükseklik, açı, çarpma durumu ve su yüzeyinin durumu – bunların tümü, kaç tane atlama meydana geldiğini ve taşın ne kadar hızlı düştüğünü etkileyen ek faktörlerdir.

Momentumun korunumu ilkesi, taş suya girip suyun bir kısmını aşağıya doğru ittiğinde taşın yukarı doğru zorlanacağını belirtir. Bu kuvvet, taş üzerindeki hidrodinamik basıncın alanıyla çarpımına eşittir. Bu kuvvetin taşın ağırlığına karşı dengelendiğini varsayarsak, M’nin kütlesi ve g yerçekimine bağlı ivmedir, bu durumda taşın zıplayacağı minimum bir hız – saatte birkaç kilometre – vardır. Başka bir deyişle, bir taşın zıplaması için minimum hıza sahip olması gerekir. Hızı bu değerin altındaysa, taş su üzerinde kısa bir mesafe kayar ve sonra batar.

Leave a Reply

Open chat