Üzerinde doğru itme gücü olan her şey; uzayda, sıfır yerçekimi ortamında uçabilir, bir tuğla bile. Ancak, Dünya gezegenini saran atmosferin içinde bir cismin uçabilmesi, uzayda yerçekimi etki alanları içerisinde seyahat eden bir uzay aracının uçuşundan zordur, daha doğrusu uzay aracı Newton’un hareket yasasına göre uçarken, Dünya gezegeninin atmosferinin içinde uçan uçak dediğimiz platformlar hem aerodinamik yasalarına hem de Newton’un hareket yasasına göre uçarlar.
Üzerinde doğru itme gücü olan her şey; uzayda, sıfır yerçekimi ortamında uçabilir, bir tuğla bile.
Ancak, Dünya gezegenini saran atmosferin içinde bir cismin uçabilmesi, uzayda yerçekimi etki alanları içerisinde seyahat eden bir uzay aracının uçuşundan zordur, daha doğrusu uzay aracı Newton’un hareket yasasına göre uçarken, Dünya gezegeninin atmosferinin içinde uçan uçak dediğimiz platformlar hem aerodinamik yasalarına hem de Newton’un hareket yasasına göre uçarlar.
Uzay Araçları Nasıl Uçarlar (Seyahat Ederler)?
Uzay araçlarının uzayda yol almasını sağlayan temel fiziksel yasa Newton’un “her etkiye karşılık bir tepki vardır” ifadesi ile bilinen “hareket yasasıdır”. Kimyasal bir tepkime sonucunda roketten dışarıya atılan maddeler uzay aracını kendi hareket yönlerinin tersi yönde iter. Bu da onların yol almasını sağlar.
Peki hareket yasasına göre uzay aracı uzayda nasıl hareket edecek? Newton’un bu yasasına göre, hareket etmek için eşit ve zıt bir tepkiye ihtiyacınız var, ancak uzay boşluğunda itilecek hiçbir şey yok.
Uzay aracı, itme sistemlerini kullanarak uzayda hareket eder. Newton’un Üçüncü Yasası, her etki için eşit ve zıt bir tepki olduğunu belirtir. Uzayda itilecek hava veya başka bir madde yoktur, bu nedenle uzay aracı kendi itme kaynağını taşımalıdır. Aşağıdakiler de dahil olmak üzere, uzay aracının kullanabileceği kimyasal tahrik (itme kuvveti oluşturmak için kimyasalların reaksiyonu kullanılır) ve elektrikli tahrik (bir gazı iyonize etmek için elektrik kullanılır ve itme kuvveti üretmek için dışarı atılabilen bir plazma oluşturulur) gibi birkaç farklı tahrik sistemi vardır.
Ancak, George Lucas’ın efsanevi film serisi, çok çok uzaklardaki (far far away) bir galakside geçen olayları konu eden Star Wars’da uzay araçlarının hem uzayda uzay aracı gibi hem de Dünyamızınkine benzer atmosferleri olan gezegenlerde uçak gibi uçtuklarını görüyoruz.
Uçaklar Nasıl Uçarlar?
Uçakların havada yükselmesini sağlayan basınç farkıdır. Uçakların ileriye doğru hareketi de uzay araçlarında olduğu gibi “hareket yasası” normlarına göredir. Uçak ileriye doğru hareket ederken, kanatlar, altlarındaki havayı sıkıştırır üstlerindeki havayı ise seyreltir. Bu durum uçağın alt ve üst kısımları arasında bir basınç farkı oluşmasına neden olur. Böylece uçağa yukarı yönde net bir kuvvet etki etmeye başlar ve uçak yükselir.
Uçakların kanatları taşıma kuvveti oluşturmak için ‘‘airfoil’’ denilen özel bir kanat yapısı şeklinde tasarlanır. Hava, kanatla temas edince kanadın üst ve alt kısmından geçmek üzere ikiye ayrılır. Kanadın tasarımı gereği havanın, kanadın üst kısmında gideceği mesafe uzun olduğu için burada hızı artar çünkü alt kısımda bulunan hava ile aynı anda kanadın sonuna varması lazımdır. Üst kısımdaki havanın hızı artığından dolayı burada basınç düşer. Havanın her zaman yüksek basınçtan düşük basınca akması kriteri dolayısıyla kanatlarda bir taşıma kuvveti oluşur.
Uçakların havada yükselmesini kanatları sağlar, ileriye doğru hareket etmesini ise motorları.
Hava nedir?
Hava, ağırlığı olan fiziksel bir maddedir. Sürekli hareket halinde olan molekülleri vardır. Hava basıncı, hareket eden moleküller tarafından oluşturulur. Hareket eden hava uçurtmaları ve balonları yukarı ve aşağı kaldıracak bir kuvvete sahiptir. Hava, farklı gazların bir karışımıdır; oksijen, karbondioksit ve nitrojen. Uçan her şeyin havaya ihtiyacı vardır. Havanın kuşları, balonları, uçurtmaları ve uçakları itme ve çekme gücü vardır.
Yazının devamı için; TIKLAYINIZ
