Köprüler Neden Bombelidir? Sebebi Neydi ki?

Özellikle neredeyse hergün gözümüze çarpan İstanbul Boğazı gibi birçok köprünün ortasının kıyıya bağlanan kısımlarından biraz daha yüksekte olduğunu ve köprünün bütünsel olarak büyük bir çemberden kesilmiş yay parçasına benzediği görülür.

Örneğin aşağıdaki köprü dikkat ederseniz bir eğime sahiptir. Bu eğimin neden köprüye eklendiğini bu yazımızda öğreneceksiniz.

Boğaz Köprüsü 1

Aşağıdaki monitörlerden yapılmış köprüyü inceleyerek başlayın. Sizce en üstteki monitörün ağırlığını kim taşıyor? Cevap tabiki yere temas eden monitörler. Aslında bu eğim olmasa en üstteki monitörün havada kalması imklansız olur. Durum böyle olunca üst kısmı oluşturan monitörlerin üzerine binen yük köprüler için vasıtalar düşünülürse karaya sabitlenmiş bacaklarına binecektir. Bu durumda köprünün ömrü uzayacaktır.Monitör Köprüsü

Aşağıdaki çizimimizde de görüleceği üzere köprünün eğimi üzerindeki yükü bacaklarına aktarması gösterilmektedir.

Köprü Neden Bombelidir 1

İkinci resmimizde ise aslında biraz aptalca olabilecek ama tıpkı kuantum fiziğinin abartılı hassasiyetinde ele alınan suyun kaldırma kuvvetine etki eden fotonların ağırlığı kadar hesaba katılabilecek bir durum sözkonusu. Tabi konu bilim olunca sineğin kanadından çıkarılabilecek altın elementinden bahsetmeden de geçmek olmayacağı için bunu da aldık.

Aşağıdaki resmi incelerseniz aracın V hızı ile hareket etmekte olduğunu ve G ağırlığına sahip olduğunu görürsünüz. Bu arada araca yukarı yönde bir kuvvet etki etmektedir Bu ise Fmk yani “merkezkaç kuvveti” dir. Merkezkaç kuvveti dairesel bir yörüngede hareket eden cisimlerin sürekli yörünge merkezine zıt yönde oluşan saçılımlarının etkisidir. Bu sayede resim 2 de göreceğiniz aracın ağırlığı olan G nin Fmk kadarlık kısmı köprüye binmemiş olur. Fakat bu hesaplar sürtünmesiz ortamda en verimli sonucu vereceğini unutanlar, aracın tekerinin dönüşü sırasında oluşan itme kuvvetinin, aracın arkasında bıraktığı köprü ayağına yaptığı itiş yükünü ihmal ederler. Merkezkaç tipi hesapların uzay gibi sürtünmesiz ortamda gerçek verimi sağladığını fakat dünya gibi yüksek sürtünmeli ortamda sürtinmeyi ihmal etmek oldukça büyük bir gaf sayılabilir. Zira G azalıyor mu? Tabiki azalıyor ama:

Araç fren sıktığında ya da araç 0km/h hızdan harekete başladığında bu eğim aslında köprünün dezavantajına dönüşüyor. Bu nedenle bu eğimin merkezkaç kuvveti dolayısıyla daima avantaj sağlaması için köprü üzerinden geçen araçların asla durmaması ve yüksek hızla seyretmesi gerekir.

Mesela Dünya’yı Güneş’in içine düşmekten kurtaran durum da tam olarak sürtünmesiz ortamdaki merkezkaç kuvvetidir. Yani Dünya Güneş’in etrafında büyük bir hızla hareket etmeseydi çoktan Güneş’in içine düşmüştü bile. Merkezkaç kuvveti Fmk = m x V2/r formülü ile bulunur yani Merkezkaç kuvveti; cismin kütlesinin, cismin hızının karesinin yörünge yarıçapına bölümünün çarpımı ile bulunur. Bir yayı temsil eden köprünün kesildiği çemberin yarıçapının kaç kilometre olacağını siz düşünün… Tabi yine de bundan bahsetmeden geçmek günümüz teknolojisinin getirdiği hassasiyete bir saygısızlık olurdu. Sonuçta ölçülebilen en küçük uzunluk birimi olan “Planck Uzunluğu” diye birşey var: 1.616 x 10-35m

Köprü Neden Bombelidir 2

Çizimler ve yazı BT

BT

1999 yılında ilk web sitesini yaptı ve kurucusu oluğu www.bilim-teknoloji.com sitesinde yöneticilik yapıyor. Uzmanlık alanı Biyoloji, Fizik, Kimya ve Matematik olan BT, akademik alanda yüksek lisans eğitmine devam ediyor.

Bir cevap yazın