Akan Su Tabakasında Tanelerin Dizilişleri

[Nevzat 0]

Şekilde akan bir su filmi içerisinde farklı ağırlık ve büyüklükte tanelerin dizilişleri gösterilmiştir. Burada siyah taneler sarı tanelere göre daha ağırdır ve küçük, orta, büyük boyuttaki siyah ve sarı taneler eşit çaptadırlar. Yani küçük boy siyah tane ile küçük boy sarı tane eşit çaptadır. Taneler aynı anda suya burakıldığında şekildeki dizilim gözlenmiştir. Sizce bu dizilimin böyle olmasının nedeni nedir?

[haci 0]

Şekilde akan bir su filmi içerisinde farklı ağırlık ve büyüklükte tanelerin dizilişleri gösterilmiştir. Burada siyah taneler sarı tanelere göre daha ağırdır ve küçük, orta, büyük boyuttaki siyah ve sarı taneler eşit çaptadırlar. Yani küçük boy siyah tane ile küçük boy sarı tane eşit çaptadır. Taneler aynı anda suya burakıldığında şekildeki dizilim gözlenmiştir. Sizce bu dizilimin böyle olmasının nedeni nedir?

Soru biraz eksik sanki...

Taneler aynı anda ama böyle bir dizilim oluşturacak şekilde mi suya atıldılar, yoksa rastgele bir küme oluşturacak şekilde mi suya atıldılar?

Aradan ne kadar zaman geçti? Yani taneler akıntıya kapılıp ilerlerken bir süre sonra mı bu dizilmi aldılar.

Sulu ortamın yerle olan açısı 45 derece mi? Öyle gibi duruyor.

[BA'AL 0]

taşıyıcı su hafif olanları daha kolay götürecektir.

büyük şekil suyla temas eden büyük yüzey demektir.

temas yüzeyi arttıkça suyun onu taşıması kolaylaşacaktır.

doğrumuyum.?

[haci 0]

taşıyıcı su hafif olanları daha kolay götürecektir.

büyük şekil suyla temas eden büyük yüzey demektir.

temas yüzeyi arttıkça suyun onu taşıması kolaylaşacaktır.

doğrumuyum.?

Diziliş ağırlıklarına göre değil ama.

Yani en hafif olanı önde değil.

En ağır olanı da önde değil...

Güzel bir soru.. Bilgi eksikliği olunca çözmek zor.

Çözmek için bize kritik bir bilgi lazım.

Onu düşünmeliyiz.

[haci 0]

Zannedersem yoğunluğa göre bir dizilim var.

En önde yoğunluğu en az olan büyük sarı tane.

En arkada yoğunluğu en çok olan en küçük siyah tane...

[Nevzat 0]

Soru biraz eksik sanki...

Taneler aynı anda ama böyle bir dizilim oluşturacak şekilde mi suya atıldılar, yoksa rastgele bir küme oluşturacak şekilde mi suya atıldılar?

Aradan ne kadar zaman geçti? Yani taneler akıntıya kapılıp ilerlerken bir süre sonra mı bu dizilmi aldılar.

Sulu ortamın yerle olan açısı 45 derece mi? Öyle gibi duruyor.

Taneler hep birlikte atıldıkdan belli bir t süre sonra bu halde diziliyor.

Yüzey eğimli ama açısı belli değil.

[BA'AL 0]

Bence

sarıların hepsi siyahlardan hafif oldukları için öndeler,

En büyük sarı yuvarlakta,,,

diğer sarı yuvarlaklardan daha büyük yüzeye sahip olduğu için en önde.

[Nevzat 0]

Zannedersem yoğunluğa göre bir dizilim var.

En önde yoğunluğu en az olan büyük sarı tane.

En arkada yoğunluğu en çok olan en küçük siyah tane...

Sarı ve siyah tanelerin kendi aralarında yoğunlukları eşit. Yani küçük sarı tane ile büyük sarı tane eşit yoğunlukta. Malum yoğunluk kütle ile değişmez. Siyah taneler sarı tanelere göre daha yoğun.

Ama cevap yoğunluk değil.

[Nevzat 0]

Bence

sarıların hepsi siyahlardan hafif oldukları için öndeler,

En büyük sarı yuvarlakta,,,

diğer sarı yuvarlaklardan daha büyük yüzeye sahip olduğu için en önde.

Tamam sarıların hepsi daha hafif oldukları için önde ama neden?

Büyük tanelerin küçük tanelere göre daha önde olmasının nedeni yüzey alanı ama nasıl? Yani sadece yüzey alanı cevabı kafi değil.

[haci 0]

O zaman suyun kaldırma kuvveti (Arşimet yasası) devreye giriyor demektir.

Yüzey alanı en geniş ve hafif olanlar önde.. Diğerleri sırayla diziliyor...

Dibe sürtünmesi en az olan tanecik öne geçiyor.

[Nevzat 0]

O zaman suyun kaldırma kuvveti (Arşimet yasası) devreye giriyor demektir.

Yüzey alanı en geniş ve hafif olanlar önde.. Diğerleri sırayla diziliyor...

Dibe sürtünmesi en az olan tanecik öne geçiyor.

" Dibe sürtünmesi en az olan tanecik öne geçiyor " demişsiniz aranan cevaplardan biri bu. Siyah taneler daha ağır olduğundan onlara etki eden sürtünme kuvveti daha fazla bu yüzden sarı tanelere göre daha gerideler. Bu aranan iki cevaptan biri.

Peki tanelerin kendi aralarında büyüklüklerine göre dizilişlerinin nedeni nedir? Yüzey alanı tam cevap değil. Arşimetle ilgisi yok onuda söyleyim.

[haci 0]

Benim orta okul ve liseden hatırladığım durum şu:

Arşimet kanunu:

Suya atılan bir cisim kendi hacmi kadar ağırlıktaki suyun kuvveti kadar aşağıdan yukarıya doğru itilir.

Bu durumda yüzeyi en geniş olan en büyük sarı tanecik öne geçecektir. Kendisi hafiftir ve hacmi de geniş olduğundan daha büyük bir kuvvetle yukarı doğru itilecek ve dibe daha az sürtünecektir.

Onu suda daha az kaldırılan ve dibe daha çok sürten diğer sarılar izleyecektir.

Siyahlar için de aynı mekanizma söz konusudur.

Onlar daha ağır olduklarından sarılardan sonra ama aynı onlar gibi bir dizilim arzedeceklerdir.

Yani burada önemli olan yüzeyle ilgili hacim ve Arşimet kanunu...

Bana öyle geliyor. Eksik bilgi o galiba.

[Nevzat 0]

Benim orta okul ve liseden hatırladığım durum şu:

Arşimet kanunu:

Suya atılan bir cisim kendi hacmi kadar ağırlıktaki suyun kuvveti kadar aşağıdan yukarıya doğru itilir.

Bu durumda yüzeyi en geniş olan en büyük sarı tanecik öne geçecektir. Kendisi hafiftir ve hacmi de geniş olduğundan daha büyük bir kuvvetle yukarı doğru itilecek ve dibe daha az sürtünecektir.

Onu suda daha az kaldırılan ve dibe daha çok sürten diğer sarılar izleyecektir.

Siyahlar için de aynı mekanizma söz konusudur.

Onlar daha ağır olduklarından sarılardan sonra ama aynı onlar gibi bir dizilim arzedeceklerdir.

Yani burada önemli olan yüzeyle ilgili hacim ve Arşimet kanunu...

Bana öyle geliyor. Eksik bilgi o galiba.

Hocam bu söylediğiniz su taneleri kaldırdığı zaman ve "durgun bir suda" geçerli bir kanun. Dikkatinizi çekerim su akışkan, taneler batmış durumda ve hareketli. Burda Arşimet'in bu prensibi geçerli değil.

[haci 0]

Hocam bu söylediğiniz su taneleri kaldırdığı zaman ve "durgun bir suda" geçerli bir kanun. Dikkatinizi çekerim su akışkan, taneler batmış durumda ve hareketli. Burda Arşimet'in bu prensibi geçerli değil.

Arşimet kanunu geçerlidir de yeterli olmayabilir ve suyun hareketi başka kanunların devreye girmesine neden olabilir.

Benden bu kadar.

[Nevzat 0]

Arşimet kanunu geçerlidir de yeterli olmayabilir ve suyun hareketi başka kanunların devreye girmesine neden olabilir.

Benden bu kadar.

Tamam ilginiz için teşekkürler, yarın cevabı yayınlarım biraz daha bakan olsun bakalım.

[Nevzat 0]

Yukarıdaki şekillerden anlaşılacağı üzere suyun akış hızı sabit bir yüzeyde her yerde sabit değildir. Suyun akış hızı, yüzeye değen yerde nerdeyse sıfırken su tabakasının ortasının biraz üstünde maksimumdur. Yani su akış hızı, yüzeyden tabakanın ortasının biraz üstüne doğru giderek artar ondan sonra tekrar azalır. Bu prensibin etkisiyle büyük ve küçük tanenin yüzeye değen kısmına etki eden su akış kuvvetini sıfır kabul edersek, büyük tanenin üst kısmına etkiyen akış hızı daha fazla olduğundan büyük taneye etki eden moment kuvveti daha büyüktür. Mesela şekilde görüldüğü gibi büyük taneye 3Fr'lik bir moment kuvveti etki ediyorsa, küçük taneye Fr'lik bir moment kuvveti etki ediyor. F=m*a prensibine göre kuvvet ve hız doğru orantılı olduğu için daha fazla kuvvet etkiyen büyük tane daha hızlı yuvarlanıyor ve bunun neticesinde daha önde.

Siyah tanelerin sarı tanelere göre geride olmasının nedenini dün açıkladık. Çünkü siyah taneler sarı tanelere göre daha ağır dolayısıyla onlara etki eden sürtünme kuvveti daha fazla. Nedir sürtünme kuvveti Fs = taneciğin ağırlığı * sürtünme katsaysı. Bu formüle göre cismin ağırlığı arttıkça ona etki eden sürtünme kuvveti artıyor ve sürtünme kuvveti hareketin tersi yönde olduğu için siyah (ağır) tanelerin daha geride kalmasına neden oluyor.