Uçaklar Nasıl Uçuyor?

Daniel Bernoulli diye bir adam çıkmış, orta çağda, 1738'de, Hidrodinamik diye bir kitap yazmış. Kitabında akışkanlar üzerine bir prensipten bahsetmiş.

Eğer bir akışkanın hızı artarsa ortam statik basıncı azalır, prensip bu, bir anlamda akışkanın potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür demiş.

Ne demek şimdi bu diyebilirsiniz. Anlatmaya çalışayım:

Yatay bir boru içinden diyelim ki bir akışkan akıyor. Niye yatay boru, niye dikey değil? Çünkü akışkanın ağırlık etkisini dikkate almak istemiyoruz. Havuz denklemi gibi bir şeyden bahsediyorum, büyük bir hazneye bağlı bir boru olduğunu farz edin. Haznemiz o kadar büyük ki, borudan akan su haznedeki suyun yüksekliğini öyle çabucak azaltamıyor diyelim. Yani ön kabulümüz borunun içindeki basınç değişmiyor, basınç sabit.

İşte bu borunun içinden akan akışkan, yani bizim bu örneğimizde akışkanımızı su olarak seçelim, boru içinde akarken borunun çeperlerine bir basınç uygular. Eğer bir lastik hortumsa mesela bu yatay borumuz, içinden su akarken lastik hortumun şişkin olduğunu fark ederiz.

Bahçe sulayan herkes fark etmiştir bu dediğimi. Çeşmeye bağlı hortum biz çimenleri sularken şişkin olur. Yani içinden akan suyun belli bir basıncı vardır, basınç hortumun şişkin kalmasına sebep olur.

İşte Bernoulli diyor ki, eğer hortumun kesitini belli bir yerde küçültürsek içinden akan su miktarı değişmez, sadece bu kesiti azaltılmış bölümde akışkan hızlanır ve hortumun bu bölümünde çeperlere gelen basınç azalır. Bahçede biraz daha uzak bir yeri sulayacaksınız ve hortum yetmedi. Siz de araya daha küçük kesitli bir hortum eklemişsiniz gibi düşünün. Akan suyun miktarı değişmez, ama dar kesitli bölümdeki suyun hortuma uyguladığı basınç daha az olur. Bu bölümde hortumun içinde akan su da daha hızlı akar. Hortumun kesiti yine ilk kısımdaki gibi büyütülürse, basınç yine artar ve hız düşer.

Basınçla suyun hızının bir alakası yok gibi geliyor, ama Daniel Bernoulli yaptığı deneylerde böyle olduğunu keşfetmiş.

Benzer bir durumu çiçekleri sularken biz elimizle de yaparız aslında, suyu daha uzağa fışkırtmak için hortumun ucunu biraz sıkarız. Yani hortumun kesitini azaltırız aslında. Böylece suyun hızı artar ve daha uzak noktalara suyun ulaşmasını sağlamış oluruz.

Bu basit konuyu Bernoulli zamanında incelemiş ve birtakım formüllere oturtmuş.

Bugün bu basınç değişimini doğru formüllerle hesaplayabildiğimiz için koskoca dev uçakları gökyüzünde uçurabiliyoruz. Hesap prensiplerini zamanında Bernoulli oturtmuş. Onun zamanında henüz uçak yokmuş, ama bulduğu prensip yıllar sonra uçakların kanat tasarımlarında kullanılmış. Halen daha kullanılıyor.

Uçak kanatları kanadın üstünden akan havanın hızı kanadın altından akan havadan daha hızlı olacak şekilde tasarlanır. Yani diğer bir deyişle havanın kanat yüzeylerine aşağıdan uyguladığı basınç kuvveti yukarıdan uyguladığı basınç kuvvetinden daha fazla olur. Bu durumda da basınç kuvvetleri arasındaki fark sebebiyle uçak yukarıya doğru itilmiş olur. Uçağı kalkışta yukarı iten kuvvet budur. Uçuş sırasında da bu kuvvet sayesinde havada asılı kalır.

Aynı prensipler ile su sayaçlarımız çalışır, gaz sayaçlarımız çalışır. Bu prensip esaslarıyla çalışan daha bir sürü cihaz üretilmiştir.

Sayaç içinde küçültülen boru kesiti ile farklı kesitlerdeki borularda basınç farkları ölçülür ve boru çapları belli olduğu için, içinden geçen akışkanın hız farkı hesaplanır. Bu farktan yola çıkılarak formülle geçen akışkan miktarı hesaplanır.

Aynı prensip araba motorlarında da kullanılır, golf toplarında da.

Golf toplarının yüzeyindeki çukurlar topun çok daha uzağa atılabilmesinin sırrıdır. Yüzeyi çukurlu olmayan aynı büyüklükte ve ağırlıktaki bir topla aynı vuruşu yapsanız, top o kadar uzağa gitmeyecektir.

Meyve bahçesi olanlar bilir, ağaçları ilaçlamak için kullandığımız ilaç püskürtücüler de aynı prensiple çalışır, oto boyacıların kullandıkları boya püskürtücüler de.

Daniel Bernoulli gibi hayatımıza dokunmuş bir sürü bilim insanı vardır. Yaptıklarının hayatımıza faydalarının hiç farkında olmayız genelde, ama bu insanlar olmasaydı inanın hayat çok daha zor olurdu. Modern dünyanın ihtiyaçlarının tümü bilim insanlarının çalışmalarıyla üretilmiştir. 

Bugün Daniel Bernoulli geldi aklıma nedense, paylaşayım istedim bu İsviçreli bilim insanının çalışmalarıyla keşfettiği basit bir prensibin hayatımıza dokunuşlarından bir iki örnek. Daha bir sürü çalışması var Daniel Bernoulli'nin yapmış olduğu, ama bu basit keşfi bile kendisini saygıyla anmamız için yeterli sanırım.

Daha bir sürü bilim insanı var hayatımıza dokunan, kimileri hayatlarını belki de bir hiç uğruna harcamışlar. Çalışmaları yüzünden sağlığını kaybedip vefat edenler var. Ama yine de bilim için yaptıkları ve çabaları saygıyla anılmaları için yeterli, çünkü hepsi insanlığa bir faydaları olsun diye uğraşmışlar.

Bu aralar biraz bilim konularında bir şeyler paylaşayım istedim sizlerle, çünkü son günlerdeki ülkemizdeki gelişmelerden hiç memnun değilim. Festivaller iptal ediliyor, sanatçılar durup dururken hapse atılıyor. Sürekli kadına şiddet haberleri var her gün, sürekli yasaklar, sürekli bir yoksulluk, yolsuzluk diz boyu. Ekonominin durumu ortada. 

Bir nefret hissediyorum ekranlardaki bazı yorumcuların dillerinde. Özellikle de akıllı uslu diye düşündüğümüz yorumcularda. Halen daha bir zamanlar muhafazakâr insanlara çok baskılar yapıldığı var dillerinde. Sanki farklı dünyalarda yaşamışız bunca yıldır. Birlikte bir yaşam hayalleri yok sanki böylelerinin akıllarında. Sanki bir tek onlara baskılar yapılmış. Sanki bir tek onlar sıkıntı çekmişler bu ülkede. Dillerinden, konuşma tarzlarından içlerinde yıllardır biriktirdikleri nefreti hissedebiliyorsun. Zaten bu nefret dili en baştakilerin de sürekli dilinde. Çok üzülüyorum ülkenin getirildiği duruma.

Bugün güç bizde, şimdi bizim günümüz ve aynı baskıları şimdi de siz yaşayın diye bir nefret dili ile yorumlar yapıyorlar her günlük olay için ekranlarda.

Bence yanlış yoldalar ve ümit ederim bir gün bu yanlış düşüncelerinin farkına varırlar.

Bilmiyorum, belki de konu yine seçmen konsolidasyonudur. Belki de yine bilinçli olarak kabartılıyordur bu konular. Ama önemi yok sebebinin. Neticede yapılanlar benim hiç hoşuma gitmiyor.

İşte benim niyetim tarih boyunca içinde böyle nefretler biriktirmemiş insanların, yani bilim insanlarının insanlık için yaptıkları ve yapmakta oldukları hizmetlere biraz değinerek, aslında bizim de yapmamız gerekenler için meraklılarına bir ışık tutmak. Maalesef bizim insanlık tarihine bilim konusunda çok bir katkımız olamamış. Belki gelecek nesillerimiz bu konularda daha başarılı olurlar.

Bu bahsettiğim bilim insanlarının hepsinin kendi inanç dünyaları var, belki de hayatları boyu yaşadıkları baskılar var, kimileri belki de hayatlarından olmuşlar doğru bildiklerini söyledikleri için, ama yaşadıklarının veya inanç dünyalarının önemi yok, bence yaptıkları sadece insanlığa hizmet ve hepsi saygıyı hakkediyorlar.

Yine bilimle kalın diyorum. Doğru yol bilim yoludur, gerisi teferruattır.

Moskova'dan herkese sevgi ve saygılar.