Akışkanlar Mekaniği #07 | Hızlanan ve Dönen Kaplarda Sıvılar: Rijit Cisim Hareketi

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Geçen derste eğri yüzeylere etki eden kuvveti, kaldırma kuvvetini ve kararlılığı gördük; bütün bu hesaplarda su hareketsizdi. Bu derste kabı hareket ettiriyoruz. 3D animasyonda su dolu bir tank ve iple asılı bir sarkaç taşıyan bir araba hızlanıyor: su yüzeyi eğiliyor, sarkaç geriye yatıyor; sabit hızda yüzey yeniden yatay, frende öne eğik. Sonra dönen bir bardağın kesitinde su yüzeyinin paraboloite dönüşünü izliyoruz. Her hesap adım adım, hiçbir işlem atlanmadan. Bu derste: - Rijit cisim hareketi: sıvı kapla birlikte katı bir cisim gibi hareket eder, kayma gerilmesi yoktur, yalnız basınç vardır - Suyu hızlandıran kuvvet basınç farkıdır; etkin yerçekimi (g − a) ve sarkacın ipinin neden su yüzeyine dik olduğu - Doğrusal ivmede yüzey eğik bir düzlemdir: eğimin tanjantı yatay ivme bölü yerçekimi ivmesi; 3 m/s² ile hızlanan arabada 17 derece - Arabada kahve fincanı: 0'dan 100 km/h'e 10 saniyede çıkınca kahve 1.13 cm yükselir ve 1 cm'lik boşluktan taşar; en az 11.3 saniyede çıkarsanız dökülmez - Asansörde kova: dipteki basınç dururken 2943 Pa, yukarı hızlanırken 3543 Pa, aşağı hızlanırken 2343 Pa - Serbest düşme: suyun içinde basınç farkı kalmaz, delikli şişe düşerken su akmaz - Dönen bardak (dakikada 180 devir): yüzey paraboloit, kenar ile orta arasındaki fark 2.9 cm; orta 8.55 cm, kenar 11.45 cm - 12 cm'lik bardak dakikada yaklaşık 211 devirde taşar; dönen cıvadan yapılan teleskop aynaları Bölümler: 0:00 Geçen ders ve bugünün konuları 0:28 Hızlanan arabada su 0:58 Rijit cisim hareketi 1:57 Doğrusal ivme: eğik yüzey ve kahve fincanı 4:01 Düşey ivme ve serbest düşme 5:14 Dönen kap: paraboloit yüzey 6:59 Bardak ne zaman taşar? 8:00 Üç tuzak 8:28 Özet ve sıradaki ders Önceki ders: Akışkanlar Mekaniği #6 — Eğri Yüzeyler, Kaldırma Kuvveti ve Kararlılık Sıradaki ders: akışkan kinematiği (akışkanların nasıl hareket ettiği). Kaynak kitap: Y. A. Çengel, J. M. Cimbala, Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, 3. baskı — Bölüm 3.7. Örnekler özgündür. Makine, İnşaat, Kimya, Uçak ve Mekatronik Mühendisliği öğrencileri için Akışkanlar Mekaniği serisinin yedinci dersi.