Havanın Gücü
Gerekli malzemeler
1 adet Pin-pon topu
1 adet Saç kurutma makinası
Yapılışı:
Saç Kurutma makinesini bir yere sabitleyin ya da bir arkadaşınızdan havayı yukarı verecek şekilde tutmasını isteyin. Saç kurutma makinesini çalıştırdığınızda pinpon topunu elinizle saç kurutma makinesinin hava akımı içerisine tutun ve dengelendiğini anladığınızda topu bırakın. Topun havada kaldığını göreceksiniz. Aynı şekilde topun olduğu yükseklikten biraz aşağıya elinizle indirmeyi deneyin, topa etki eden itme kuvvetini hissedeceksiniz.
Neler Oluyor: Top hava akımı içerisinde asılı kaldığında, hava yukarı doğru bir akım oluşturur ve topun alt yüzeyine vurur ve yavaşlar. Topun ağırlığından dolayı aşağı doğru olan kuvvete karşı hava akımı yukarı doğru bir kuvvet uygular. Bu açıklamaları Newton yasalarından etki-tepki yasasına dayanmaktadır.
Newton’un üçüncü yasası (Etki-tepki ilkesi)
Günlük yaşantımızda bir cisme bir kuvvet uygulanması söz konusu olduğunda, onun herhangi bir yolla itilmesi ya da çekilmesi aklımıza gelir. Sözgelimi asılı bir mıknatıs çubuğunu yaklaştırdığımızda aynı cins kutuplar karşı karşıya geldiğinde, asılı mıknatısın bizde uzaklaşacak yönde gittiğini; zıt cins kutupların karşı karşıya gelmesi durumunda asılı olan mıknatısın bize doğru geldiğini görürüz. Her iki durum için elimizdeki mıknatısın, asılı olan mıknatısa bir kuvvet uyguladığını ve bunun sonucu olarak asılı mıknatısın devinime (harekete) başladığı söyleriz. Bunun yanında, elimizde tuttuğumuz mıknatısın da, diğer mıknatısa yaklaştırılırken çekilip itildiğini hissederiz.
Doğadaki bütün gerçek kuvvetler çevreyle etkileşme sonucu oluşurlar. Bir cisim diğer bir cisme bir kuvvetle etki ettiğinde, diğer cisim de bu cisme bir kuvvet uygular. Buna ek olarak bu kuvvetlerin büyüklükleri eşit, yönleri zıttır. Bu durumda, yalıtılmış tek bir kuvvetten söz edilemez. İki cisim arasındaki etkileşimde bu kuvvetlerden birine «etki» diğerine «tepki» kuvveti denir. Başka bir deyimle, kuvvetlerden birisi «etki» olarak alınırsa, diğeri birinciye karşı «tepki» olarak alınır.
Herhangi bir etkiye karşı her zaman bir tepki vardır ya da iki cismin karşılıklı etkisi daima eşit, fakat zıt özelliklidir.
İki cisim arasında oluşan etkileşmede F kuvveti, ikincinin birinciye etkidiği F kuvvetine eşit fakat zıt yönlüdür.
Bu yukarı doğru olan hava akımı kuvveti topun aşağı doğru olan inme kuvvetini tepki uyguladığı gibi helikopterlerin aşağı doğru oluşturdukları hava akımının pervanelerine yukarı doğru tepki kuvveti uygulaması gibidir. Bu sayede helikopterler uçabilir. Helikopterleri havada tutabilen temel prensip etki–tepki yasasıdır.
Deneyimizde, yukarı doğru olan hava akımı kuvveti topun aşağı doğru olan inme kuvvetini tepki uyguladığı için top havada asılı kalabildi. Bir etki ve karşılığında bir tepki oluştu.
Helikopterleri havada tutabilen ve uçabilmelerini sağlayan temel prensip de etki–tepki yasasıdır.
Pervane iki ya da daha fazla kanattan meydana gelir. Pervane kanadının profili uçak kanadının profili ile aynıdır. Helikopterin motoru kanatları döndürür. Kanatlar hava içinde hareket ettikleri için üst yüzeylerinde alçak basınç, alt yüzeylerinde ise, yüksek basınç oluşur. Bu basınç farkı TAŞIMA kuvvetini meydana getirir. Taşıma kuvveti helikopterin ağırlığına eşit olduğunda helikopter havada sabit olarak tutunur. Büyük olduğunda dikey olarak yükselir. Daha az olduğunda ise, dikey olarak alçalır.
Pervanenin dönme düzlemi eğildiğinde, yani pervanenin oluşturduğu TAŞIMA kuvvetinin yönü değiştirildiğinde, helikopter ileri – geri ve sağa – sola doğru hareket eder. Böylece helikopterin hava içinde hareket etmesi sağlanır. Pervane sürekli döndüğü için helikopterin gövdesini de döndürmeye çalışır. Bunu engellemek için helikopterin kuyruğunda daha küçük olan bir pervane daha kullanılır. Kuyruktaki pervane gövde üzerindeki dönme etkisini söndürür.