Lokomotifin İcadı
Posted by admin on March 1st, 2008
Lokomotifi ilk düşünen, daha doğrusu ilk gerçekleştiren Trevithick oldu. 1801′de inşa ettiği ve kendinden öncekilerden daha başarılı bir sonuç alamadığı buharlı arabası hatırlardadır. Bu başarısızlık buharlı lokomotifin mucitini sarstı; sabırsız, ama hünerli bir kişi olduğundan başka şeyler üzerinde çalışmaya başladı. Ancak, emeklerinin büsbütün boşa gitmesini de istemediğinden, bir süre sonra makinesinin ray üzerinde giden arabaya bağlanmasını madencilere teklif etti.
İcadını yalnız Merthyr-Tydvil Firması kabul etti (1804), fakat bu büyük bir yarar sağlamadı. Araç, beygirin yerini tutmasına tutuyordu ama, ne ondan daha hızlı gidebiliyor, ne de güven verebiliyordu. Perdahlı bir yüzey üzerinde tekerlekli araçla taşıma, ancak hafif yükler için mümkündü. Çünkü belli bir ağırlık aşılınca, kayma yapıyordu. Mühendisler bu sakıncayı giderici çareler aramaya koyuldular. Bu yoğun çalışmalar, kömürün buharlı araçla taşınması işinin gerçek bir ihtiyaç halini aldığını ispatlamaktadır.
Trevithick ve Vivian, artık rahatça lokomotif diyebileceğimiz bu makinenin tekerleklerine çıkıntılar işlemeyi önerdiler. 1811′de John Blenkinsop (1783-1831), ray ve tekerlekleri bir dişli bindirmelik şeklinde imal etmenin gerektiğini ileri sürdü. 1812′de William Chapman (1749-1832), lokomotifi bir yana koyup yol boyunca sabit makineler kurmak, böylece yükü kablolarla ve bu makineler aracılığıyla çekmek gerektiği fikrini ortaya attı. 1813′te Brunton daha da saçma bir fikri, tekerleği bir yana atıp lokomotife atınki gibi ayaklar takılması gerektiğini savunmaya koyuldu. İşin garibi bunları dinleyenler hatta taraftar olanlar da çıktı.
Sonunda havadan sözler etmektense rayda kayma işinin ne olduğunu anlamak için deneyler yapmayı düşünen biri ortaya çıktı: Bu Wylam maden ocaklarında mühendis olan William Hedley idi. Lokomotife belli bir ağırlık verildiğinde tekerleğin raya yapıştığını ve kayma yapmadığını gözlemledi. Bunun üzerine Hedley, bütün ağırlığın yük çekmeye harcanması için çift dingilli bir lokomotif inşa ederek, bu aracın ağır yük taşımaya elverişli olduğunu ispatladı.
Hedley’in lokomotifinin Wylam’da, Blenkinsop’unki Middleton’da başarıyla işleyince yeni yük taşıma aracı dikkati çekmeye başladı. Makineyi görmek için koşanlardan çoğu mühendis ve teknisyenlerdi Bunlardan biri de Killing-worth taşkömürü ocaklarında teknisyen olan Stephenson idi.
Wylam’da 9 Haziran 1781′de doğan George Stephenson’un çocukluğu yoksulluk içinde geçmişti, önce çobanlık yapmış yedi ile on bir yaşları arasında, tarım işçisi olmuştu. Bir süre sonra da babasının çalıştığı maden ocağına kazancı olarak girdi. Görevi, başka birkaç işçiyle birlikte ocağa kömür atmaktan başka bir şey değildi. Buharlı makineye karşı büyük ilgi duymuş ve işleyişini incelemişti. Bu arada aracın değerini takdir etmekle kalmayıp kusurlarını bulmuş, bunları gidermenin çarelerini araştırmaya koyulmuştu, işte çalışmaları bu safhaya vardığında bu konuyla ilgili bilgisinin çok yetersiz olduğunu anladı.
Sıfırdan başlaması ve çok şey öğrenmesi gerektiğini itiraf etmek cahil kişilerde büyük bir zekâ belirtisidir. Bu tekniğin temeli olan bilimi iyice incelemeden ve sindirmeden en o ıfoV Kir teknik aelisme yöntemi ya da bir yenilik ileri sürmenin doğru olmayacağını düşünmesi mucit için takdire değer bir davranıştır.
Stephenson 18 yaşında okuma “yazma öğrenmeye koyuldu. Sonra da gece kurslarına yazılarak matematik, fizik ve mekanik öğrenmeye başladı. Böylece kendi kendini yetiştiren mucitlerin en önemlilerinden birisi oldu. Halk diliyle yazılmış birkaç bilim kitabı okuyup bir konu hakkında az çok bilgi edindiler mi bilgiçlik taslayan insanlara günümüzde de rastlarız.
Stephenson da bu kuralın dışında kalmadı, ama çok zeki bir insan olduğundan Newton mekaniğini yıkmaya varan tasarıları hakkında hayallere kapılmadan önce, yıkmayı kurduğu mekaniği köklü bir şekilde bilmesi gerektiğini anladı. Hemen oğlunun okul kitaplarına sarıldı. Onu, kendisi gibi cahil kalmaması için koleje göndermişti. Kendisi de onun aracılığıyla kolej derslerini izlemeye koyuldu. Newcastle’daki Felsefe ve Edebiyat Derneğinin seminerlerine de katılıyordu. 1820′den başlayarak Edinburg Üniversitesine giden oğlunun teşvikiyle de onunla birlikte üniversitenin kurslarını izlemeye koyuldu.
Bilimsel eğitimi, teknik yeteneklerinin düzeyine yükseldikçe mucit dehası meydana çıkmakta ve şeflerinin dikkatini çekmekteydi. O kadar ki, 1814′te Hedley’in makinesiyle ilgilenip bir benzerini Killingworth’da imal etmeyi önerdiğinde, madende artık bir işçiden çok bir mühendis olarak çalışmaktaydı. Stephenson ilk lokomotifini aynı yıl imal etti. Bu, 4 tekerleğin üzerinde monte edilmiş yatay duran bir silindirdi, iki yanında, bir manivela aracılığıyla tekerlekleri çeviren pistonların işleticisi iki ufak silindir daha bulunmaktaydı.
1816′da Stephenson bu prototipi geliştirdi. Tekerleklerin uyumlu gidişini sağlamak için bunları, birleştirici bir devrim koluna bağladı ve ocağın çekimini artırmak için silindirden çıkan buharın bir bacayla dışarıya atılmasını sağladı. 1817′de yeni bir model sundu. Bunda kazan, bir basmatulumba aracılığıyla sürekli olarak su almaktaydı. 70 ton yükle dolu vagonları 8-10 km. hızla götüren bu son lokomotif Killing-worth demiryolunda on yıl hizmet gördü. Bu başarı Stephenson’un madenden ayrılıp bir lokomotif fabrikası kurmasına yetecek kadar büyüktü ve mucit 1822′de Newcastle’da fabrika açtı.
İlk önemli siparişini 1825′te aldı: Newcastle’ın güneyinde, birbirinden 39 km. uzakta bulunan Stockton-Darlington şehirleri arasındaki demiryolu için üç lokomotif… Hat büyük bir törenle açıldı. 90 ton yük alıp saatte 20 km. hızla gidecek olan lokomotife ‘resmi zevatı’ ve müzikçileri taşıması için bir de vagon bağlandı. İlk yolcu treniydi bu. Treni atlıların izlemesine karar verilmişti, ama o dönemde 40 km. gibi inanılmayacak bir hızla bayırı inerek atları pes ettirdi.
Coulomb Kanunu Nedir?
Posted by admin on March 1st, 2008
Aynı cins elektrik yüklerinin birbirini ittiğini, farklı cins elektrik yüklerinin birbirini çektiğini biliyoruz…. Coulomb Kanunu ; bu etkileşmenin nelere, nasıl bağlı olduğunu veren deneysel bir kanundur.
Fizikçi Coulomb (Kulon) 1785 yılında yaptığı deneylerde burulma terazisi denilen bir düzenek kullanmış ve elektrik yüklü iki küçük küre arasındaki etkileşme kuvvetini oldukça duyarlı olarak ölçmeyi başarmıştır. Bir dizi deneyden sonra Coulomb, etkileşme kuvvetinin her küredeki yükle doğru, kürelerin arasındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu bulmuştur..
Yükleri q1 ve q2, aralarındaki uzaklık d olan iki küçük verilsin.Kürelerin yükü artı, aralarındaki etkileşme kuvveti F olsun. Yapılan duyarlı deneylerde eğer q1 yükü iki katına çıkarılırsa F kuvvetinin de iki katına çıktığı gözlenmiştir. Eğer kürelerin arasındaki uzaklık (d) iki katına çıkarılırsa; kuvvetin, ilk değerinin dörtte birine düştüğü gözlenir..
Bu gözlem F kuvvetinin d uzaklığının karesi ile ters orantılı olduğunu gösterir. F kuvveti q1 , q2 ve ile doğru orantılı olduğuna göre bunların çarpımıyla da doğru orantılıdır.
Yük birimi olan Coulomb oldukça büyük bir değerdir. 6,3.10 elektrona 1 C denilmiştir. Coulomb Kuvveti ile iligi olarak dikkat edilecek bir başka nokta da bu kuvvetin, diğer bütün kuvvetlerde olduğu gibi vektörel bir nicelik olmasıdır.
Güneşin Yapısı ve Güneş Patlamaları
Posted by admin on March 1st, 2008
Güneş: Samanyolu gökadasında bilinen 200 milyar yıldızdan birisi olan Güneş kütlesi sıcak gazlardan oluşan ve çevresine ısı ve ışık yayan bir yıldızdır.
Güneşin çapı dünya çapının 110 katı (1.4 milyon km), hacmi 1.3 milyon katı ve ağırlığı 333.000 katı kadardır. Güneşin yoğunluğu ise Dünyanın yoğunluğunun ¼’ü kadardır. Güneş kendi ekseni etrafında saatte 70 000 km hızla döner. Bir turunu ise 25 günde tamamlar.
Güneş % 75 hidrojen, % 20 helyum ve % 5 de diğer elementlerden oluşur. Güneşte hidrojenin helyuma dönüşmesi sırasında (füzyon - erime birleşme) büyük bir enerji ortaya çıkar. Saniyede 600 milyon ton hidrojen helyuma dönüşür. Buda her saniye Güneşin 4.5 milyon ton hafiflemesine yol açar. Güneşteki füzyon olayı sonucunda kızıl kırmızımsı bir alev 15-20 bin km yükselir ki bu olaya Güneş Fırtınası denir. Bu bilgilere bakarak günün birinde Güneşin çevresine ısı ve ışık yayamayacağını ve dolayısı ile yeryüzünde yaşamın sona ereceğini düşünebiliriz. Ancak bu çok uzun yıllar sonra olacak bir olaydır.
Güneşin yüzey sıcaklığı 6 000 °C ve merkezindeki sıcaklık ise 1.5 milyon °C’dir. Güneşten çıkan enerjinin 2 milyonda birlik kısmı yeryüzüne ulaşır. Güneş’in üç günde yaymış olduğu enerji, Dünya’da bilinen bütün petrol, kömür ve ormanlardan elde edilecek enerjiye eşittir. Güneş ışınları 8.44 dakikada yeryüzüne ulaşır. Güneş Dünyaya en yakın yıldızdır.
Güneş Patlamaları:
Hiç 1.4 milyon kilometre çapında bir mıknatıs gördünüz mü ? Evet bu mıknatıs yaklaşık Dünyanın çapının 110 katı kadar büyüklükte. Sanırım bu soruya cevabınız büyük ölçüde hayır olacaktır ama aslında bahsettiğimiz bu büyük mıknatıs dünyamızda yaşamın oluşmasını ve devam etmesini sağlayan Güneş’ten başka bir şey değildir. Güneş’in de tıpkı bir mıknatıs gibi kutupları bulunmakta ve bu kutuplar arasında çok büyük manyetik kuvvetler oluşmaktadır. Bu manyetik kuvvetler bazen güneşin yüzeyinde siyah noktaların oluşmasına neden olurlar bu siyah noktalar güneş lekesi olarak adlandırılırlar. Bu lekelerin siyah görünmesinin nedeni güneşin yüzey sıcaklığından yani yaklaşık 5500 dereceden daha soğuk olmalarından kaynaklanmaktadır tabi burada soğuk kelimesi biraz anlamsız kalmaktadır çünkü güneş lekelerinin olduğu yerler de yaklaşık 4000 derece civarındadır. Güneş lekelerinin olduğu yerlerde diğer bir güneş etkinliği gerçekleşir ki bu da güneş patlamalarıdır. Patlamalar Güneş’in ürettiği yüksek enerjili ışınım ve atomik parçacıkların aniden boşalması sonucu oluşur. Bu ani ve şiddetli boşalma güneş lekelerinden çıkan parçacıkların manyetik alanlara yakalanmamasından dolayı gerçekleşir. Bu enerji atımını bir hortumdan tazyikli suyun dışarı çıkışı olarak düşünebiliriz. Astronomlar bu patlamaları X-ray ışımalarının şiddetine göre üçe ayırmışlardır buna göre X sınıfı patlamalar en büyük ve şiddetli M sınıfı patlamalar orta şiddetli ve C sınıfı patlamalar ise genellikle M sınıfı patlamalardan sonra meydana gelen küçük patlamalardır. Bu patlamalar sonucunda uzaya güneşin normal zamanda fırlattığından on milyon kat daha fazla sayıda atomik parçacık fırlatılır. Bu parçacıklardan biri olan nötrinolardan bir saniye içerisinde vucudumuzdan milyarlarcası biz hissetmeden geçmektedir. Nötrinolar elektrik yükü ve hatta neredeyse kütlesi olmayan, ışık hızında hareket eden ve çok ender olarak diğer bir maddeyle etkileşime giren temel parçacıklardır.
Güneş etkinliklerinden belkide en tehlikelisi yüzeyden yani güneşin taç tabakasından kütle atımıdır. Bu olay genellikle güneş patlamalarıyla ilgili olsada her zaman aynı şekilde gerçekleşmiyor. Yüzeyden kütle atımı sırasında atomik parçacıklar güneş yüzeyinden sanki bir balon gibi ayrılıyorlar ve hızları saniyede 2000 km’ye miktarları ise 10 milyar tona kadar çıkabiliyor.
Güneş patlamaları ve yüzeyden kütle atımları sırasında uzaya büyük hızlarla bırakılan bu atomik parçacıkların Dünya üzerinde de büyük etkileri bulunmaktadır. Güneş’ten çıkan bu parçacıklar Dünya’ya yaklaşık 8 dakikada ulaşır ve ulaşan bu parçacıklar atmosferin iyonosfer tabakasını etkileyerek uzun radyo dalgalarının iletimini bozup haberleşme uydularının yörüngelerinde değişikliğe sebep olmaktadır. Ayrıca elektrik santralleri de bu parçacık bombardımanından olumsuz yönde etkilenmekte ve devre dışı kalabilmektedir. Nitekim 1989 Mart ayında olağanüstü şiddetli bir güneş fırtınası Kanada Quebec eyaletinde tüm elektrik sistemini 9 saat süreyle felç etmiştir.
Güneş patlamaları, her ne kadar dünya üzerinde olumsuz etkiler yaratsa da bu patlamalar sonucu dünyaya ulaşan parcacıkların atmosfere girerek ordaki diger parçacıklarla etkileşiminden kaynaklanan çok güzel bir doğa olayınada neden olurlar ki bu doğa olayına Aurora yani kuzey ışıkları adı verilir. Kuzey ışıkları genellikle kutup noktasına yakın enlemlerde gerçekleşir. Ülkemizin olduğu enlemlerde oluşmamasının nedeni gelen parçacıkların dünya atmosferine dünyanın manyetik kutuplarından yani kuzey ve güney kutup noktalarından girmesidir. Ancak çok büyük patlamaların neden olduğu kuzey ışıklarının çok az da olsa ülkemizin olduğu enlemlere inme şansı vardır. Kuzey ışıklarının gözlenebildiği enlemlerde değişik renklerin gökyüzünü sanki bir perde gibi süslediği görülebilir.
İlk güneş lekesi milattan önce 325 yılında Yunanlı bilimadamı Theophrastus tarafından fark edilmiştir. Güneş üzerindeki ilk güneş patlaması ise 1 Eylül 1859 tarihinde Richard C. Carrington and Richard Hodgson adlı iki bilimadamı tarafından aynı anda gözlenmiştir. Güneş üzerindeki bu patlamalar 11 yıllık bir döngüyle birbirini takip etmekte ve bu dönem içinde maksimum seviyeye ulaşmaktadır .
Güneş’inde tıpkı dünyamız gibi mevsimleri vardır ama güneşin bir yılı 11 yılda tamamlanır. Bu 11 yıllık döngü içerisinde güneş lekelerinin hızlı bir şekilde arttığı zamanlar güneşin etkinliğinin en fazla olduğu anlardır. Güneş lekelerinin sayısı azaldıkça güneşin etkinliğide azalır. Güneş bu 11 yıllık dönem içerisinde maksimum etkinliğine genellikle bir kere ulaşır. Şu anda içinde bulunduğumuz devre 1996 yılında başlamış olup 2007 yılında sona erecektir. Bu dönem içinde güneş maksimum etkinliğine 2000 yılında ulaşmış ve patlamalar sonucu Dünya çapında iletişim uydularında bazı aksaklıklara neden olmuştu 2000 yılından sonra gitgide etkinliğini kaybeden güneş 2002 yılıyla birlikte tekrar aktif hale geçti ve güneş lekeleri artmaya başladı. Yeniden uyanan Güneş’te sık sık patlamalar olmaya başladı. Bilim adamlarının yaptığı açıklamalara göre içinde bulunduğumuz döngü çift zirveli yani güneşin iki kez maksimum etkinliğe ulaştığı devre olarak tanımlanıyor. Güneş üzerinde şimdiye kadar oluşan en büyük patlama ise 4 Kasım 2003 tarihinde gerçekleşti. Bu patlamanın hızı yaklaşık saniyede 2300 kilometreye ulaştı ama patlamanın olduğu yön dünyaya uzak olduğu için dünyamız bu patlamadan çok fazla etkilenmedi.
Güneş yaşamımız için gerekli ısı ve ışığı sağlayarak dünyayı yaşanır bir hale getiren bizim için çok önemli bir yıldızdır fakat her an güneş fırtınaları bu dengeyi bozabilir ve dünya üzerindeki yaşamı yok edebilir. Güneş üzerinde meydana gelebilecek büyük bir patlama ve beraberinde getirdiği yüklü parçacıklar dünyanın manyetik alanına zarar verek atmosferde ani değişikliklere ve ozon tabakasının delinmesine neden olabilir. İşte o zaman dünyamız güneşten ve uzaydan gelen radrasyona maruz kalıp yok olmanın eşiğine gelebilir. Bizim ise kendimize sormamız gereken soru şu acaba güneşimiz bize ne kadar dost ? Veya daha ne kadar dost kalacak ? Sanırım bu iki soruyada cevap bulmak için beklememiz gerekecek.
Mıknatıslanma Olayı Nasıl Olur?
Posted by admin on March 1st, 2008
Demir ile çelik ferromanyetik malzemelerdir. Manyetik momentler bu malzemelerin içinde raslantısal bir yönelime göre küçük bölgeler halinde sıralanır. Bir dış alan uygulandığında, her bölge momentini alanla aynı sıraya sokma eğilimi gösterir. Bölgelerin çeperleri az çok tersinir bir şekilde yer değiştirir; bu olgu almaşık menyetik alanların için her bölgenin farklı değerler aldığı bir mıknatıslanma biçiminde ortaya çıkar. Histerezis çevrimi de bu durumu temsil eder ve uygulanan alan göre mıknatıslanmanın değşimlerini gösterir. Dar çevrim “yumuşak” bir malzemede görülür. Bir mıknatıs veya bilgisayar belleği için “sert” malzeme (geniş çevrim) kullanılır; bu malzemeler büyük alan değişimleri halinde sabit mıknatıslanma gösterir. Ferromanyetik maddeler alan çizgilerini belirli bir yöne sevk etme eğilimdedir. Bu olay elektromıknatıslarda veya teyp okuyucu (veya kaydedici) kafalarda kullanılmaktadır. Çekirdek aralığındaki (devrenin açıklığı) akım şiddetiyle devreyi çevreleyen bobin içindeki akım şiddeti doğru orantılıdır. Böylece, çekirdek aralığı önünden geçen manyetik bandın parçacıklarını akımın şiddeti değiştirilerek az çok yönlendirmek mümkün olur.
