Hepimiz göbek atlamayı denemişizdir ve bunun midemizi ne kadar acıttığını biliyoruz. Geçtiğimiz günlerde bununla ilgili bir araştırma yapıldı ve neden canımızı acıttığını açıkladı?
Kaynak:https://www.iflscience.com/this-is-wh…
Brown Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nde yardımcı doçent ve göbek atlama mekaniği üzerine yeni bir makalenin baş araştırmacısı olan Daniel Harris’e göre göbek atlamanın ardındaki bilim o kadar da karmaşık değil.
Bu basit bir Newton fiziği: Harris, yaptığı açıklamada, ‘Suyun, havadan düşen şeyin hızına ayak uydurmak için aniden hızlanması gerekiyor’ dedi. ‘Bu gerçekleştiğinde, bu devasa tepki kuvveti, etkiyi yaratan şeye geri gönderilir.’
Harris, “Bu alandaki çalışmaların çoğu, suya çarpan katı nesnelere bakıyor ve bu nesnelerin genel şekli, darbeye tepki olarak gerçekten değişmiyor veya hareket etmiyor” dedi.
‘Ele almaya başladığımız sorular şunlardır: Peki ya çarpan nesne esnekse ve dolayısıyla kuvveti hissettiğinde şekil değiştirebiliyor veya deforme olabiliyorsa? Bu, fiziği ve daha da önemlisi bu yapılar üzerinde hissedilen kuvvetleri nasıl değiştirir?’
Sorun şu ki, bu temel ifade yalnızca aşırı derecede etli iseniz geçerlidir. Marvel filmleri dışında insanların karın bölgelerinde çok az esneklik vardır ve bu durum vücut üzerinde kafa karıştırıcı etkiler yaratabilir.
‘Makalede, klasik sezginin aksine, çarpma tertibatını ‘yumuşatmanın’ her zaman en yüksek darbe kuvvetini azaltmadığını bulduk. Aslında tamamen sert bir muadiliyle karşılaştırıldığında gücü de artırabilir.’
Yüksek hızlı kamera ekipmanı ve gelişmiş sensörlerden oluşan bir sistem kullanan ekip, silindirik bir kütlenin suya salınmasını filme aldı ve vücudun yapısal yükü üzerindeki çeşitli sonuçları ölçtü.
Şu ana kadar her şey standart ancak Harris ve ekibinin deneylerini önceki araştırmaların çoğundan farklı kılan şey, esnek yaylardan oluşan bir sistemle silindirin ucuna bağlanan yumuşak bir çarpma tertibatının eklenmesiydi.
Araştırmayı Harris’le birlikte yürüten John Antolik, bunun bir nevi arabanın süspansiyonuna benzediğini açıkladı; Yaylar teorik olarak yükü daha uzun bir süreye dağıtarak kütlenin etkisini yumuşatmalıdır. Ancak pratikte işler biraz farklıydı.
Harris, ‘Şiddetli darbe nedeniyle yapı ileri geri titriyor. Yani hem sıvıya çarpmanın etkisiyle hem de yapının kendi kendini sallaması sırasındaki salınımla ilgili ölçümler yapıyorduk.’ söz konusu.
Başka bir deyişle: daha esnek bir unsur bazen daha yumuşak değil, daha sert bir darbeye neden olabilir. Yani, ne oluyor?
Ekip anahtarın yaylarda olduğunu keşfetti ve bunu gerçeğe dönüştürmek zorlu bir işti. Çok sert olursa darbe gerektiği gibi absorbe edilemez; Eğer çok yumuşaksa sisteme ekstra titreşim ekleyerek toplam kuvveti artırabilirsiniz.
Bu sonuç tatildeki babaların ilgisini çekebilir ama askeri ve denizaltı araştırmacıları için daha da önemli bir haber.
Havuz başı yarışları dışında, havadan suya çarpma kuvvetlerine dayanabilecek yapılara en çok ihtiyaç duyanlar deniz ve deniz mühendisleridir ve bu nedenle araştırma kısmen Deniz Araştırma Ofisi ve Denizaltı Harp Merkezi tarafından finanse edildi.
Ancak ortaya çıkan yüksek teknolojiye rağmen doğa sorunu uzun zaman önce çözmüş gibi görünüyor ve aslında Harris ve Antolik’in sonraki adımları bazı dalgıç kuşlarının zarif inişlerinden ilham alıyor.
Antolik, “Bu kuşlar üzerinde yapılan biyolojik çalışmalar, suya girdiklerinde bu kadar yüksek kuvvetlerle karşılaşmamak için koşulları iyileştirmek amacıyla belirli manevralar yaptıklarını gösterdi.” dedi.
“Yapmaya çalıştığımız şey, suya giriş sırasında aktif manevralar yapabilen robotik bir çarpma cihazı tasarlayarak aynı şeyi küt nesneler için de yapmak.”
Journal of Fluid Mechanics’te yayınlanan bu araştırma sorularınızı yanıtladı mı?
