ROKETLER VE PARABOLİK HAREKETİ

PARABOL NEDİR?

Parabol, düzgün bir doğru parçasının  uçlarından tutulup bükülmesiyle oluşan, kolları yukarıya ya da aşağıya  doğru olan bir eğridir. Yanlarının sonsuza kadar devam ettiği bir kase gibi düşünebilirsiniz. Peki  parabol günlük hayatımızda nerelerde karşımıza çıkıyor? “ Diye sorduğumuzda bunun cevabı çok kolay olacaktır. Çünkü parabol örneklerini hayatımızın her yerinde görüyoruz. Peki bunlar neler mi?

Paraboller  doğada veya insan yapımı eşyalarda görülebilir. Atılan baseballların yollarından, uydu antenlerine, çeşmelere kadar, bu geometrik şekil yaygındır ve hatta ışık ve radyo dalgalarının odaklanmasına yardımcı olmak için de işlev görür. Çeşme tarafından havaya atılan su parabolik bir yolla geri düşer. Havaya atılan bir top da parabolik bir yol izler.

-Mimarlıkta kullanımı: Mimarlıkta, cami kubbesi, köprü, opera binaları, bina içi taşıyıcı kolonlarda kullanılır.

İSTANBUL BOĞAZ KÖPRÜSÜ

Gateway Arch

Optikte kullanımı: Aynalar ve mercekler parabolik şekilde yapılır. Güneş enerji sistemlerinde ve uydu antenlerinde bir alıcıya giden sinyalleri yansıtmak için de paraboller sıkça kullanılır. Paraboller, ışığın odaklanması için yaygın olarak kullanılır.

-Biyolojide, canlıların yapısında, kas ve iskelet sistemlerinde parabol eğrisini görmek mümkündür.

-Parabolik uçuşlar: Parabolik uçuş demek yerçekimi olmadan uçuş, yani yerçekimsiz uçuş demektir.

Yerçekimsiz ya da mikro yerçekimini elde etmek adına yapılan uçuşlardır. Amaçları yerçekimini en aza indirgemektir. Bu yöntem ilk olarak Rusya’da bulunmuş, sonrasında yayılmıştır. 

Parabolik uçuş yapıldığı sırada uçakta bulunan kişiler yaklaşık 22 saniye kadar yerçekiminden koparlar. O saniyeler boyunca uçakta yerçekimi olmaz ve uçma gerçekleşir. 

Bu yöntem uzayda yerçekimi olmadığı için astronotların uzay yolculuğu öncesi yerçekimsiz ortamı hissetmesi amacıyla yapılır. Kısacası astronotların uzaya çıkmadan önce yaptıkları bir egzersizdir.

Parabolün diğer adı ikinci dereceden fonksiyonlardır. Bir fonksiyon ikinci derecedense grafiği parabol olur. Parabolik grafikler doğrusal değil eğriseldir

Biz parabol eğrilerinin günlük hayatımızdaki  hareketlerini daha detaylıca olarak roketlerin uçuşunda inceledik.

Peki roket nedir?

Roket kelimesi farklı şeyler anlamına gelebilir. Çoğu insan uzun, ince, yuvarlak bir araç düşünür. Uzaya fırlayan bir roket düşünülür. “Roket” bir tür motor anlamına gelebilir. Kelime aynı zamanda bu motoru kullanan bir araç anlamına da gelebilir.

Roketler genellikle ucu hava sürtünmesini azaltacak şekilde yapılmış; motor ve egzozdan oluşan silindir şeklinde kaplardır.Roketler çalışmaları sırasında havaya gereksinim duymayan, hareket yönünün ters yönünde sıcak gaz püskürterek hareket eden cihazlardır.

Roket, yüksek enerjili etki oluşturabilen bir motora verilen addır. Sıcak gazların yüksek hızlarda püskürtülmesi sonucunda, roketler ileri yönde devinim kazanırlar. Ayrıca, uzay mekiklerinde de kullanılan motor tipidir. Oksijensiz ortamda çalışabilirler. Bu sayede uzayda kullanılabilirler.

Roketler yakıtı püskürtme hızı ve yakıtın yanma hızına göre sınıflandırılır. Momentum ilkesine  göre çalışırlar. Roketin asıl üretim amacı, atmosfer dışında da çalışabilmesinin istenmesi ve kısa süreli yüksek hız ve güç elde edilmesidir. Bu askerî ya da sivil amaçlı olabilir.

Yakıtı bittikten sonra kazandığı hız ile balistik kanunlarına göre roket, taşıdığı yükten ayrılarak veya ayrılmadan, amacına göre taşınan yükün yoluna devam etmesini sağlar. (Bu bölümde silahtan çıkan bir mermiyi buna örnek verebiliriz.)

Roketler, içindeki yakıtı yakabilecek yakıcıyı (oksijen vb. türleri), türüne göre sıvı veya katı durumda bulundurur. Roketler sıvı ve katı yakıtlı olarak ikiye ayrılır.

  1. Savaş Amaçlı Roketler: Savaş için atmosfer dışına çıkmayan roketlerdir. Menzilleri farklı olabilir. Füzeler roketlerin geliştirilmiş biçimidir.
  2. Uzay çalışmaları için roketler: Atmosfer dışına, daha doğrusu yörüngeye araç veya insan göndermek için kullanılan roketlerdir. Yakıtları biten parçalar kademeli olarak düşmektedir. 

Roketler ne zaman icat edildi?

Bildiğimiz ilk roketler 1200’lerde Çin’de kullanıldı. Bu katı roketler Havai Fişekler için kullanıldı. Ordular da onları savaşlarda kullanıyordu. Önümüzdeki 700 yıl içinde insanlar daha büyük ve daha iyi katı roketler yapmaya başladılar. Bunların çoğu da savaşlar için kullanıldı.13. yüzyılın başında, Sung Hanedanı hüküm sürerken moğol baskısını hissetmeye başlayan Çin, savaş teknolojisine ağırlık vermişti.Bu çalışmaların ilk meyveleri ise el bombası ve toplardı.İlk güçlu roketler , yine Moğol istilacılarına karşı 1232 yılında, Kaifung-fu savaşına kullanılmıştı. Kayıtlara göre bu roketler kalkarken kopardıkları gürültü yaklaşık 24 kilometreden duyula biliyordu.Bu dev roketler, şaşılacak büyüklükte bir alanı tahrip yönteminin kullanıldığı bu örnekler, roketlerde kullanılan ilk yanma odalarını da barındırıyorlardı

OSMANLI ROKETİ

4.Murat zamanında yaşayan ünlü Türk mühendisi Lagarı Hasan Çelebi tarafından yapılmıştır.Lagari Hasan celebi, 1633 yılında; IV. Murat’ın kızı Kaya Sultan’ın doğduğu gece, Sarayburnu’nda düzenlenen şenliklerde ilk uçuş denemesini neticelendirdi. Bu netice ilk insanlı roketin icadı ve ilk roketli uçuş denemesi olarak kabul görmektedir.

Bir roket nasıl çalışır?

Uzayda, bir motoru itmek için hiçbir şey yoktur. Peki roketler oraya nasıl hareket ediyor? Roketler Newton’un üçüncü hareket yasası olarak adlandırılan bilimsel bir kuralla çalışır. İngiliz bilim adamı  Isaac Newton’un açıklanmış üç hareket yasası vardır. Bunu 300 yıldan fazla bir süre önce açıklamıştı. Üçüncü Yasası, her eylem için eşit ve zıt bir tepki olduğuydu. Buna göre roket egzozunu iter. Egzoz da roketi iterken roket de egzozu geriye doğru iter. Bu şekilde Egzoz roketi ileriye doğru hareket ettirmiş oluyor.

Roketlerin kullanımı

Roketlerin görevi, astronomik açıdan bir uyduyu atmosfer dışına çıkarmaktır. Yani roketlerin işlev gördüğü yer atmosferin içidir. Ancak bazı uydularda yörünge değişimini sağlayan kimyasal yakıt kullanan küçük roketlerde vardır. Ancak biz bunlara motor adını vereceğiz. Roket motorları ile jet motorları arasında büyük farklar vardır. Jet motorları yanıcı maddeyi beraberinde taşırken, yakıcı madde olan oksijen gazını atmosferden tedarik etmektedir. Halbuki roketler (özellikle astronomik amaçlı olanlar) hem yanıcı hem de yakıcı maddeyi beraberinde taşırlar. Bu nedenle bir jet motorunun uzayda çalışması mümkün değildir.

Yüksek hızlarından dolayı askeri amaçlarla da kullanılırlar. Örneğin karadan havaya, havadan havaya, denizden kara ve havaya atılan roketler yapılmıştır. Bir roket astronomik amaçla kullanılıyorsa taşıyıcı veya fırlatıcı adını alır. Askeri amaçla kullanılıyorsa yani taşıdığı yük tahrip amaçlı ise füze adını alır. Füzeler hem saldırı hem de savunma amacıyla kullanılabilirler.

Uzaya, bir zıpkın gibi fırlayıp giden insanlı ve insansız araçlar gönderme hayali ve uygulaması ilk uçakların yapılışından da eskiye dayanıyor. Roketlerde kullanılan ilk yakıt baruttur. Barutun ilk kullanımına ilişkin kayıtlar,İsa’dan önce 3. Yüzyılın sonlarına, Çin’e işaret ediyor

Roketler artık havai fişek, silah, fırlatma koltukları, yapay uydular için fırlatma araçları, insan uzay uçuşu ve uzay araştırması için kullanılıyor.

Roketlerin yapısı

Roketler genellikle dış görünüşlerine göre uç kısmı sivri, silindirik bir gövdeye sahip, üçgen şeklinde kanatları olan etki-tepki prensibine göre hareket eden taşıyıcı araçlardır. Bir roket kaba hatlarıyla üç kısımdan oluşur:

1. Roketin genelde ucunda bulunan yük kısmı (Kargo): Yük bazen bir uydu, bazen de bir bomba olabilir. Bazen bu yük roketin uç kısmında olmayıp üzerine yapıştırılmış durumda olabilir. Bir örnek verirsek ‘uzay mekiği’, bir roket değil, roket üzerine yerleştirilmiş bir yüktür.

2. Yakıt kısmı: Roketin toplam ağırlığının çok büyük bir kısmını kapsayan, yanıcı ve yakıcı madde taşıyan tanklardan oluşan kısımdır.

3. Roket motoru: Yanıcı ve yakıcı maddelerin yanmasını kontrol eden ve oluşan ısı ve gazı dış ortama aktaran mekanizmaların hepsine birden roket motoru denir. Meme ya da eksoz denen kısım roketin en alt kısmında bulunan, ilerlemeyi (itimi) ve yön değiştirmeyi sağlayan hareketli yada hareketsiz bacadır.

Yorum bırakın