Topaç neden devrilmez? – Eylemsizlik yasası hakkında bilgi.

1
76

Bir topaç alıp masanın üzerinde dik durdurmaya çalışın, tabi bu olası değildir, topaç devrilir; fakat bildiğiniz gibi topaç hızla dönerken devrilmez, ancak dönmesi bittikten sonra yere devrilir. Acaba dönen topacın devrilmesini önleyen nedir, hiç düşündünüz mü?

Şekildeki topacı devirmeye çalıştığınızı düşünelim. Topacın her noktasında dairesel hareketin hızı o denli büyüktür ki, eksenin eğilmesi sonucu A segmentinin yukarı, B segmentinin aşağı gitme hızı bunun yanında hiç kalır ve topacın hareketi hemen hemen değişmez, topaç adeta inatla ilk ekseni etrafında dönmeye devam eder. Topaç ne kadar ağır ve ne kadar hızlı ise devrilmeye o kadar karşı koyar. Bunun açıklanması fizik de eylemsizlik kuralı ile ilgilidir. Topacın her atomu dönme eksenine dik bir düzlem üzerinde dairesel bir hareket yapar.

Eylemsizlik yasası gereğince her atom dairesel yörüngesini bırakarak yörüngesine teğet bir doğru üzerinde ilerlemek ister. Teğet ve yörünge, eksene dik aynı düzlem üzerinde olduklarından, yörüngeden teğete kaçmak isteyen her nokta bu düzlemde kalmaya çalışır. Bir diğer deyişle topacın dönme eksenine dik her düzlem üzerindeki durumunu aynen devam ettirmek ister. Düzlemlerin uzay durumlarını korumak İstemeleri o düzlemlerin hepsine dik olan dönme ekseninin de doğrultusunu korumasına yol açar. Böylece topaç bize fiziğin en önemli kurallarından birini öğretir: dönen cisimler dönme ekseninin doğrultusunu aynen korurlar.

Gemilerin ve uçakların hep aynı rotada kalmasını sağlamak üzere onlara çok hızlı dönen ağır tekerler yerleştirilir, bunlara jiroskop denir. Mermilere namludaki yivler sayesinde ekseni etrafında dönme hareketi verilir, mermiler bu nedenle hedefinden sapmaz. Uzaya fırlatılan uydu ve füzelerde de jiroskoplar kullanılmaktadır. Yeri gelmişken belirtelim ki havaya bir sürü tabak, şapka, çubuk vb. atıp da bunları yere düşürmeden tutan hokkabazlar da Jiroskop kuralını kullanmakta, cisimleri döndürerek fırlatmaktadırlar. Dönen bir cisim havaya atıldığı zamanki eksenini ve durumunu koruyacağından yakalanması çok daha kolay olur. Şapkanızı havaya fırlatırsanız döndürerek fırlatın ki yine kenarından yakalayabilesiniz.

Kristof Kolomb’un dibini kırarak yumurtayı dik durdurduğu söylenir. Aslında bu çözüm olamaz, çünkü kırık yumurtanın biçimi değişmiştir ve artık yumurta değildir. Doğru çözüm yumurtayı topaç gibi çevirmektir, topaç nasıl devrilmeden dik duruyorsa yumurta da öyle dik durur. Ancak yumurtanın pişmiş olması gerekir, çiğ yumurtanın içindeki sıvı fren etkisi yaparak dönmeyi engeller. Kolomb da sofradan pişmiş bir yumurta alarak kırmıştı, bu bakımdan “ama pişmiş yumurtayı çeviriyorsun” itirazı geçerli olamaz.

avatar
1 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
1 Comment authors
rzvınr Recent comment authors
  Subscribe  
En Yeniler Eskiler Beğenilenler
Bildir
rzvınr
Ziyaretçi
rzvınr

jiroskopun tam olarak nasıl çalıştığı hakkında tam bilgi edinemsemde yararlı olmuş ellerinize sağlık