BİLİM – Sayfa 3 – Online Özel Ders

21Nis, 2023

Arılar Neden Altıgen Petek Yaparlar?

Bilim adamları ve matematikçiler yaptıkları araştırmalar sonucu en verimli şeklin altıgenlerin birleşmesiyle oluştuğunu ispatlamışlardır. Maksimum kullanımı esas alan bu hesaplamalarda kusursuz altıgenlerle petek şekli oluşturulur. Bu matematik düzeni diğer geometrik şekiller ile mümkün olmamaktadır. Daire, beşgen ve sekizgen gibi şekillerde birleşimler sonrasında boşluklar veya kullanılmayan alanlar oluşması muhtemeldir. Kare ve üçgende ise, aynı hacmi doldurmak için gereken duvar çevresi daha fazla olacağından en az malzeme ile bir alanı en iyi şekilde bölmek için altıgen en ideal olan şekil tipidir.

Arılar doğanın gerçek usta mimarlarıdır. Kesiti düzgün altıgenler oluşturan prizma şeklindeki petek gözlerinin dipleri bir piramit oluşturarak sona ererler. Kovanlardaki şekliyle dik duran her petekte, petek gözleri, yatayla sabit bir açı yapacak şekilde inşa edilirler.

Her bir gözün derinliği 3 cm, duvar kalınlığı ise milimetrenin yüzde beşi kadardır. Bu kadar ince duvar kalınlığına rağmen altıgen yapı nedeniyle büyük bir direnç kazanırlar ve arıların depoladıkları kilolarca balı rahatlıkla taşıyabilirler.

Arıların, petekleri altıgen yapmalarının bir diğer sebebi ise beşgen, sekizgen veya daire şekillerini yaparken arada boşluklar kalmasıdır.

Eğer petekler kare olsaydı altıgene göre daha çok aşınırdı. Çünkü 90 derece açı darbeleri dik olarak keser. Fakat altıgen 60 derecelik bir açı ile kestiği için daha geç aşınır.

Ayrıca aynı alana sahip kare ve altıgenden, kenar uzunluğu daha kısa olan altıgendir. Bu sayede arılar küçük bir bölgeye -kareye oranla- daha fazla bal depolayabilirler.

Peteklerin inşasında uyulan geometri kaidelerinin ne derece ideal olduğunu anlayabilmek için, matematiksel bir bakış açısına sahip olmak gerekir.

Daire, belli bir sabit alanı çevreleyen en kısa kenar uzunluğuna sahip geometrik şekildir. Meselâ alanı 10 cm² olan kare ve dairenin çevre uzunlukları karşılaştırıldığında, dairenin çevresinin daha kısa olduğu görülür. Ancak bal peteğinin inşasında durum tam olarak böyle değildir. Burada bal peteğinin geniş çerçevesi, eşit ve daha küçük alanlara bölünecektir ve bölme işleminde en az çevre uzunluğuna sahip şekil kullanılacaktır. Çerçeveyi, eşit alanlara sahip küçük daireler şeklindeki peteklere bölmek istersek, yukarıda ifade edildiği gibi en kısa kenar özelliği sağlanacak, fakat dairelerin kenarları arasında kalan boşluklar için daha fazla mum harcanmış olacaktır.

Bu problemi, en kısa kenar uzunluğu ve en az malzemeyle (mum) çözmek için geometri prensiplerine müracaat ettiğimizde, peteklerin bölünmesinde çokgenlerin kullanılması gerektiği görülecektir. Kenar sayısı n olan aynı alana sahip çokgenler düşünelim. Bunların içerisinde en kısa çevre uzunluğuna sahip olanı düzgün n-gendir. Düzgün ile kastedilen, bütün kenarları ve iç açıları eşit olandır. Bu tip bir çokgen, her zaman bir dairenin içine çizilebilir ve çokgenin köşeleri çemberin çevresi üzerindedir. Böyle bir yapının ideal daire şekline yakın olmasından dolayı çevre uzunluğu en az olmaktadır. Meselâ eşit alanlı üçgenler içerisinde en kısa çevre uzunluğu eşkenar üçgende, dörtgenler arasında en kısa çevre uzunluğu ise karede elde edilir. Benzer şekilde beşgen ve altıgenler kendi aralarında kıyaslanırsa, en kısa çevre uzunluğu düzgün beşgen ve altıgen de elde edilebilir.

James Webb Uzay Teleskobu‘nda (JWST) altıgen parçalar kullanılmasının nedenleri de katlanabilir aynaya izin veriyor ve arada boşluk kalmayacak biçimde birleştirilebilir olmasıdır. Eğer parçalar yuvarlak olsaydı, birleştirdikten sonra aralarda kaçınılmaz biçimde boşluklar oluşurdu.

Arılar da Matematik Yapabiliyor mu? cevabımız evet!

21Nis, 2023

NASA Artemis

NASA Artemis görevine isim gönderme seçeneği ekledi. NASA’nın Artemis programı çerçevesinde planlanan Artemis I görevi insansız olarak gerçekleştirilecek. Orion roketinin Ay’a yollanacağı Artemis görevine, meraklılar için isim gönderme seçeneği eklemeye karar verildi. Artemis I görevi, uzaya astronot göndermeden önce roketi ve kapsülü test etmeyi hedefliyor. Orion, şimdiye kadar yapılmış en güçlü roket olacak olan Space Launch System ile uzaya gönderilecek.

NASA’nın web sitesinde, ismini uzaya yollayacaklara özel olarak oluşturulmuş bir PIN numarası ve dijital bir bilet veriliyor. Kayıt son derece hızlı ve pratik bir şekilde gerçekleştirilebiliyor. Toplanan isimler Orion kapsülünün içine konacak bir USB sürücüye yüklenecek.

Artemis I görevi, uzaya astronot göndermeden önce roketi ve kapsülü test etmeyi hedefliyor. Orion Ay etrafında dönecek ve ardından Dünya’ya geri dönecek. NASA, görevi Haziran ayında başlatmayı planlıyor. Artemis I görevinde sizin isminizin de yer almasını isterseniz ilgili web sayfasına buradan ulaşabilirsiniz.

Sizde isminizi Ayın etrafında uçurun! Siteye ulaşmak için tıklayınız.

30Ara, 2022

2021 Nobel Fizik Ödülü Sahiplerini Buldu

2021 yılı Nobel Fizik Ödülü’nü Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann ve Giorgio Parisi kazandı.

2021 Nobel Fizik Ödülü’nün bu yılki sahipleri Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann ve Giorgio Parisi oldu. İsveç Kraliyet Bilimler Akademisinden yapılan açıklamada Manabe ve Hasselmann’ın geliştirdikleri iklim modelleri ve insanların Dünya’nın iklimine etkileri ile ilgili çalışmaları nedeniyle, Parisi’ninse düzensiz karmaşık malzemelerle ilgili kuramlara katkısı nedeniyle ödüle layık görüldükleri açıklandı.

Manabe (Princeton Üniversitesi), Güneş’ten gelen radyasyon, Dünya’dan gelen IR, atmosferdeki konveksiyon ve su buharının gizli ısısının etkileşimini araştırmak için erken iklim modelleri geliştirdi. 1967 yılında artan atmosferik karbondioksitten kaynaklanacak küresel yüzey sıcaklıklarındaki artışın ilk tahminini sundu.

Yaklaşık on yıl sonra, Hasselmann (Hamburg, Almanya’daki Max Planck Meteoroloji Enstitüsü), havadaki dalgalanmaları gürültü olarak birleştiren stokastik bir iklim modeli yarattı. Ayrıca, insanların etkisi de dahil olmak üzere iklim üzerindeki ayrık etkilerin ve bıraktığı izlerinin nasıl tanımlanabileceğini ve çıkarılabileceğini de gösterdi.

Parisi (Roma Sapienza Üniversitesi) spin-cam problemini ele aldı: Manyetik spinler, rekabet halindeki enerjik ve geometrik kısıtlamalara maruz kaldıklarında kendilerini nasıl yönlendirir? Olası konfigürasyonlarda kalıplar bulan çözümü matematik, biyoloji, sinirbilim ve makine öğrenimini etkiledi.

Karmaşık sistemler birbiriyle etkileşim hâlinde olan çok sayıda alt sistemden oluşur. Bu sistemleri matematik diliyle ifade etmek zordur. Ayrıca karmaşık sistemler kaotik olabilir; başlangıç koşullarındaki ufak farklar, sistemin zaman içindeki gelişiminde çok büyük değişikliklerin ortaya çıkmasına neden olur. Bu yüzden karmaşık sistemlerle ilgili hassas tahminler yapmak zordur. Bu yıl Nobel Fizik Ödülü’nü kazanan araştırmacıların her üçü de karmaşık sistemler ve bu sistemlerin zamanla gelişimi hakkındaki bilgi birikimine önemli katkılar yaptılar.

Bir sıvıyı soğutarak katılaştırdığımızı düşünelim. Ortaya çıkan katı genellikle kristalli yapıda olur yani içerisindeki atomlar düzenli bir yapı oluşturur. Ancak soğutma işlemi yeteri kadar hızlı yapılırsa atomlar düzenli bir yapı oluşturacak zamanı bulamaz, sonuçta ortaya düzensiz bir yapı çıkar.

Düzensiz yapıdaki malzemelerin örneklerinden biri, günlük hayatımızın her alanında karşımıza çıkan camlardır. Cam üretimi sırasında ham maddeler önce sıvılaştırılır, sonra hızla soğutulur. Böylece düzensiz yapıda bir katının ortaya çıkması sağlanır.

Giorgio Parisi’nin üzerine çalışmalar yaptığı spin camları da sıradan camlar gibi düzensiz yapıdaki malzemelerdir. Bu malzemelere örnek olarak içine demir karıştırılmış bakırı örnek verebiliriz. Demir atomları sayıca az olsa da malzemenin manyetik özelliklerinde önemli değişikliklere sebep olur. Her bir demir atomu küçük bir mıknatıs gibi davranır ve çevresindeki diğer demir atomlarıyla etkileşim hâlindedir. Sıradan bir mıknatısta tüm atomların spinleri aynı yönde hizalanma eğilimindedir. Ancak spin camlarındaki atomların spinleri düzenli bir yapı oluşturmakta zorlanır.

Spin camları, karmaşık sistemler üzerine yapılan çalışmalar için basit bir model sistem sağlar. 1970’lerden sonra aralarında Nobel ödüllü bilim insanlarının da bulunduğu pek çok fizikçi bu sistemler üzerine çalışmalar yaptı. Ancak başarılı sonuçlar elde edemediler.
Parisi, 1979’da istatistiksel mekanikte sıklıkla kullanılan bir yöntemin spin camları ile ilgili çalışmalara uyarlanabileceğini gösterdi. Parisi’nin bulduğu çözümün matematiksel olarak ispatı ise ancak yıllar sonra yapıldı. Parisi’nin yöntemi bugün karmaşık sistemlerle ilgili bilimsel çalışmalar açısından bir kilometre taşı olarak görülüyor.
Parisi, karmaşık sistemlerle ilgili başka problemler üzerine de önemli çalışmalar yaptı. “Neden periyodik olarak tekrar eden buzul çağları var?”, “Kaos ve türbülansın daha genel bir matematiksel ifadesi mümkün mü?”, “Sığırcık kuşlarının mırıldanmasında örüntüler nasıl ortaya çıkar?” gibi ilk bakışta birbiriyle pek ilgili gibi görünmeyen ancak tamamı karmaşık sistemler çatısı altında değerlendirilebilecek çeşitli konularda başarılı sonuçlar elde etti.

30Ara, 2022

Heron Çeşmesi

Antik Çağ’ın en büyük deneycilerinden biri olarak kabul edilen Heron kendi adıyla anılan bir çeşme geliştirmiştir. Heron çeşmesinden A kabındaki su boru yardımıyla hava sızdırmayan B kabına alınarak buradaki havanın basıncını arttırması hedeflenmektedir. B kabındaki hava C kabındaki havanın basıncını arttırdığı için C’deki sıvı artan basınç etkisiyle A kabına dolmaktadır.

Deneyelim Köşesi

Heron çeşmesi, üst üste duran haznelerin birbirleriyle borularla bağlanmasıyla oluşan, su ve havanın basıncından yararlanan ve teoride sonsuza dek devir daim yapan bir fıskiyeyi oluşturan sistemdir. Heron sistemi aslında bir çeşme değil sürekli hareket sistemidir. Bu sistem hiçbir hidrolik, jeneratör veya motor gibi hiçbir sistem kullanmadan suyun bulunan mesafeden daha yukarı çıkarılmasını sağlayan basit ama kurnazca bir fizik oyunudur.

Aslında bu sistem bir tapınak kapısının otomatik olarak açılıp kapanmasını sağlamayı amaçlayarak yapılmıştır.

Suyun taşınması sistemi incelendiğinde akarsu veya durgun suda etkin olarak kullanılabileceği saptanmış ancak sudan elde edilen verimi %12,5–20 arasında değerlerde deneysel olarak belirlenmiştir.

Deneyin Amacı

Hiçbir hidrolik, jeneratör veya motor gibi hiçbir sistem kullanmadan suyun bulunan mesafeden daha yukarı çıkarılmasını sağlayan sistem hazırlanmasının sağlanması.

Heron çeşmesinden yararlanılarak barajlarda akan su haricinde durgun haldeyken de enerji üretebileceğini göstermek. Suyun bulunduğu mesafeden daha yukarı çıkarıldığını göstermek. Sudan durgun haldeyken de enerji üretebileceğini göstermek.

PROJENİN ÖZETİ

1- A kabının altından C kabının tabanına inecek bağlantı yapılır.

2- B kabının üstünden C kabının üst kısmına gelecek bağlantı yapılır.

3- A kabının altından B kabının tabanına inecek bağlantı yapılır.

4- A kabı en üstte, B kabı arada, C kabı en altta olacak şekilde yerleştirme yapılır. İkinci olarak da B ve C kapları alt kısımlarından birleştirildikten sonra aynı hizaya yerleştirilir.

Hazırlanan bu düzenekle su bulunduğu yerden daha yükseğe çıkartılmaktadır.

KULLANILAN MATERYALLER

1- Pet şişe (0,5 L) (3 Adet)

2- Yapıştırıcı

3- Su

4- Gıda boyası veya mürekkep

5- Su bidonu

6- Tahta

7- Çıta

8- Serum hortumu

9- Kalın pipet

10- Sistemin sığabileceği karton kutu

UYGULANAN İŞLEMLER

1- Şişelerin kapakları ters olarak birbirine yapıştırılır ve ortasından pipetlerin gireceği büyüklükte delik açılarak pipet geçirilir ve yapıştırılır.

2- Pipetin büyük kısmı üstte kalacak şişeye geçirilir.

3- Kapaklar şişelere geçirilir.

4- Üçüncü şişe ortasından kesilir ve alt kısmı, üstteki şişenin en üstüne yapıştırılır.

5- En alttaki şişenin alt kısmından, ortadaki şişenin alt kısmından, üstteki yarım şişenin üst ve alt kısmından delik açılır.

6- Üstteki yarım şişenin alt kısmındaki hortum, en alttaki şişenin alt kısmına, üstteki yarım şişenin üstündeki hortum, ortadaki şişenin alt kısmına bağlanır ve yapıştırılır.

7- Üstteki yarım şişeye su doldurularak alttaki şişeye dolması sağlanır.

8- Sistem ters çevrilerek alttaki şişedeki suyun ortadaki şişeye dolması sağlanır.

9- Sistem eski haline geri getirilerek en üstteki yarım şişeye su doldurulduğunda hava basıncının etkisiyle ortadaki şişede bulunan suyun yukarı çıkması sağlanır.

10- Ortadaki şişede bulunan suyun pipetten yüksek olmaması gerekir.

11- Düzenek kapalı bir kutuya alınarak görsellik katılır.

15Ara, 2022

Dünya’daki Sular Nereden Geldi?

Güneş sisteminde ve diğer yıldız sistemlerinin çoğunda su bulmak zorken neden bizim dünyamızda bu kadar fazla su var? Bu kadar su nereden geldi?

Dünyamızın yüzeyinin yaklaşık %70’ini kaplayan; okyanuslar, nehirler, bulutlar ve atmosfer arasında sürekli bir döngü halinde olan, yaşamın kaynağı: Su.
Su, aynı zamanda vücudumuzun %60’lık bir kısmını kaplar. Beynimiz ve kalbimiz yaklaşık olarak %73, ciğerlerimizin %83, derimizin %64, kaslarımızın %79 ve kemiklerimizin %31’ini oluşturur.

Baktığımızda hem dünyamızın hem de bedenimizin büyük bir bölümünü oluşturan su, bize sıradan bir sıvı gibi gelebilir; ancak çok uzun bir geçmişe sahiptir. Güneş sisteminde ve diğer yıldız sistemlerinin çoğunda su bulmak zorken neden bizim dünyamızda bu kadar fazla su var? Bu kadar su nereden geldi?

Bu molekülü oluşturan elementlerden “Hidrojen-H” neredeyse evren ile yaşıttır. Diğer elementimiz “Oksijen-O” ise hidrojenden birkaç yüz milyon yıl sonra, yıldız oluşumları sırasında oluşmaya başlamıştır.
Bu yıldızların içindeki basınç ve sıcaklık o kadar yüksekti ki hidrojen molekülleri birleşerek Helyum-He elementini, onlar da birleşerek Karbon-C ve Oksijen-O gibi yaşamın kaynağı olan elementleri oluşturmuştur. Yıldızların çekirdeğindeki bu yeni element oluşumuna ise “Nükleosentez” denir.

Ömrünün sonuna gelen yıldızlar patlar ve çekirdekteki bu çeşitli elementler, bu çok şiddetli patlama aracılığıyla evrenin dört bir yanına yayılır. Yayılan bu elementler ise bu süreçte birleşip yeni moleküller oluşturabilir.

Bizim gezegenimizde çok fazla su bulunmasının sebebi ise güneş sistemimizi oluşturan toz bulutunun içinde bolca su molekülü bulunması ve bunların dünyaya çarpmasıdır. Burada sorabileceğimiz olası sorular ise ne zaman, ne kadar su molekülü dünyamıza çarptı?
Burada ise iki teori devreye giriyor:
Birinci teori, Dünya’nın oluşumu sırasında suyun da oluştuğu yönünde. Atmosferin olmaması ve yüksek sıcaklıklar kolaylıkla suyu gezegenimizden uzaklaştırabilirdi. Suyun bu kadar uzun bir süre boyunca gezegende kalması mümkün olmazdı; ancak birinci kuram tam olarak burada devreye giriyor. Bu kuram Dünya oluşumu sırasında Dünya’nın erimiş çekirdeğinin çok fazla volkanik faaliyete yol açtığını ve bu gazların suyun dışarı çıkamayacağı bir atmosfer oluşumuna önayak olduğunu savunmakta.

İkinci teori, Dünya’daki suyun kaynağının gezegenimize çarpan meteorlar olduğu yönünde.
Dünyamızın oluşumu sırasında düşen meteoritlerin içinde önemli ölçüde su ve mineral olduğu ve dünyamızdaki ile aynı olduğu ikinci teorinin savunanları tarafından araştırıldı. Bu teoriye göre, atmosfer dışına suyun kaçacağı süreden çok daha kısa bir zamanda dünyamızda büyük ölçüde su, meteorlar tarafından getirilmişti.
Açıkçası konu hala net bir çözüme kavuşmadığı ve konuşulan şeyler teoriden ibaret olduğu için su dünyamız ile birlikte mi oluştu yoksa sonradan göktaşları aracılığıyla mı geldi bilmiyoruz.
Net olarak bildiğimiz şey ise duştan, çeşmeden, nehirden akan suyun sadece yakındaki barajdan gelmediği. Öncesinde çok daha uzun ve zorlu, kozmik ve kaotik bir yolculuk yapması gerekti.

7Kas, 2022

Tsunami Nasıl Oluşur?

Tsunami Japonca’da liman dalgası anlamına gelen 津波 sözcüğünden okyanus ya da denizlerin tabanında oluşan deprem, gök taşı düşmesi, deniz altındaki nükleer patlamalar, volkan patlaması ve bunlara bağlı taban çökmesi, zemin kaymaları gibi tektonik olaylar sonucu denize geçen enerji nedeniyle oluşan uzun periyotlu deniz dalgasını temsil eder. Ayrıca kasırgalar da tsunamiye neden olabilmektedir. Önceleri tsunami dalgalarına med-cezir dalgaları da denmiştir. Tsunamilerin %80’i Pasifik Okyanusu’nda gerçekleşmektedir.

M.Ö. 479 yılında, Pers askerlerinin Yunan şehri Potidaea’yı işgali esnasında dalgaların olağandışı bir şekilde çok daha uzağa gerilemesi işgal için çok elverişli bir yolun açığa çıkmasına sebep oldu. Fakat bu durum pek de şans eseri oluşmamıştı. Askerler yolun yarısını tamamlamadan önce, sular, o güne kadar kimsenin görmediği yükseklikle bir dalga eşliğinde geri geldi. İşgalciler boğulmuştu. Potidaea halkının inancına göre Poseidon’un gazabı onları kurtarmıştı. Aslında onları kurtaran şey sayısız yıkıma sebebiyet veren hadise ile hemen hemen aynıydı ; Tsunami.

Her ne kadar tsunamiler gel-git dalgaları olarak bilinse de bu olayın Güneş ve Ay’ın çekim kuvveti ile oluşan dalgalarla pek ilgisi yoktur. Birçok açıdan tsunamiler normal dalgaların büyük versiyonlarıdır. Her dalga gibi çukuru ve tepesi vardır ve içeriği hareket eden su değil, su içerisinde hareket eden enerjiden oluşmaktadır. Aradaki fark bu enerjinin nereden geldiğiyle ilgilidir. Normal okyanus dalgaları, rüzgar ile oluşmaktadır. Bu durum sadece yüzeyi etkilediği için, dalgaların boyu ve hızı kısıtlanmıştır.

Fakat, tsunamilerin oluşum kaynağı enerjidir, su altında ortaya çıkan, volkanik bir patlama sonucu denizaltı heyelanı , veya çoğu zaman okyanus tabanında gerçekleşen bir deprem sonucu yeryüzündeki tektonik plakaların kaymasına sebep vererek suyun içerisine büyük çapta enerjinin açığa çıkmasına neden olur. Bu enerji yüzeye kadar ulaşarak suyun yer değiştirmesine ve normal seviyesinin üzerinde yükselmesine neden olur. Diğer yandan yer çekimi ters çekim sağlar bu da enerjinin yatay olarak dalgalanmasına sebep olur. Böylece tsunami saatte 800 km hızla ilerleyerek, ortaya çıkmış olur. Kıyı şeridinden uzakta gerçekleştiğinde tamamen suyun derinliklerinde ilerlediğinden, tsunami’yi tespit etmek zordur. Fakat sığ sularda gerçekleşiyorsa ‘dalga sığlaşması’ adı verilen olay ortaya çıkar. Çünkü hareket edecek yeterli seviyede su olmadığı için , ortaya çıkan büyük çaplı enerji baskılanmış olur. Dalganın hızı yavaşlar, aynı esnada dalga boyu 30 m yüksekliğini bulur.

Tsunami kelimesi Japonca’da ‘liman dalgası’ anlamında olup , sadece kıyı boyunca görülüyor olmasından bu şekilde adlandırılmıştır. Eğer kıyıya ilk önce tsunaminin çukur kısmı ulaşıyorsa su dalga vurmadan önce normalden daha fazla geri çekilecektir ki bu yanıltıcı olması bakımından çok büyük tehlike arz eder.

Tsunami, sadece kıyıda bulunan insanların boğulmasına değil aynı zamanda özellikle deniz seviyesi altında bulunan ve 2 km mesafedeki binalar, ağaçlar ve daha fazlasını yok edebilir. Bu da yetmezmiş gibi, su yoluna çıkacak kadar şanssız olan her türlü şeyi , ve oluşturduğu enkazı , sürükleyerek geri çekilir. 2004 yılında gerçekleşen Hint okynanusu tsunamisi tarihteki en ölümcül doğal afetlerden birisiydi, Güney Asya’da neredeyse 200 bin üzerinde kişinin ölümüne sebep oldu.

Peki, doğanın bu yıkıcı gücüne karşı kendimizi nasıl koruruz ? Bazı bölgelerde insanlar, deniz surları, taşkın kapakları ve suyun yönünü değiştirecek kanallar inşa ederek tsunamileri durdurmaya çalışmışlar. Fakat bunların çoğu her zaman etkili olmamıştır. 2011 yılında Japonya’da gerçekleşen tsunami , Fukuşima güç istasyonunu koruyan korunma duvarını aşmış, nükleer bir felakete sebep olmanın yanı sıra, 18 bin üzerinde kişinin canına mal olmuştur. Birçok bilim adamı ve hukukçu, bu önlemlerin yerine erken tespit seçeneğine odaklanarak, su altı basıncını ve sismik aktivitelerin incelenmesi ve kısa zaman içerisinde alarma geçebilmek için global iletişim ağı oluşturulması üzerinde çalışıyorlar. Doğa durdurulması zor bir güç ile üzerinize geldiğinde yapılacak en güvenli şey yolundan çekilmek olacaktır.

1Kas, 2022

Kuzey Işıkları (Aurora Borealis)

Kutup ışıkları ya da kutup aurorası, kutup bölgelerinde gökyüzünde görülen, yeryüzünün manyetik alanı ile Güneş’ten gelen yüklü parçacıkların etkileşimi sonucu ortaya çıkan doğal ışımalardır. Kuzey enlemlerde bu etki aurora borealis veya kuzey ışıkları olarak adlandırılır. Güney enlemlerindeki aurora australis (güney kutup ışıkları) oluşumu da benzer özelliklere sahiptir; ancak Antarktika’da, Güney Amerika’da ve Avustralya’da daha yüksek enlemlerden görülebilir.

Bu ışımalar, genellikle geceleri gözlemlenir, ağırlıklı olarak iyonosferde meydana gelir. Bu olgu yaygın olarak 60 ve 72 derece kuzey ve güney enlemleri arasında görünür, bu da arktik ve antarktik kutup dairelerinin içine düşer. (*Arktika, Kuzey Kutup Dairesi’nin üstünde kalan bölge olarak tanımlanır.)

Aurora borealis’in görünme olasılığı, kuzey manyetik kutbuna yaklaştıkça artar. Manyetik kutbun yakınlarında oluşan auroralar tam 90 derece; ancak uzaktan kuzey ufkunu yeşilimsi bir parlaklıkla, bazen de güneş alışılmamış bir yönden doğuyormuş gibi soluk bir kırmızıyla aydınlatırlar. Aurora borealis sıklıkla gündönümlerinde oluşur.

Auroralar bütün yeryüzünden ve diğer gezegenlerde de gözlemlenebilir. Daha uzun süreli karanlık ve manyetik alan dolayısıyla, kutuplara yakınlaştıkça daha çok görünür olurlar.

Auroralar atmosferin üst katmanlarında, (80 km yükseklikten yukarısı), iyonize azot atomlarının elektron kazanması; ve uyarılmış oksijen ve azot atomlarının temel enerji düzeyine dönmesi sonucu foton salınımı oluşmasıyla ortaya çıkar. Bunlar, solar rüzgâr partiküllerinin çarpışması ve yeryüzünün manyetik alan çizgileri boyunca hızlanmasıyla iyonize olmuşlardır. Bir ışık fotonunun emisyonu ya da başka bir atom ya da molekülle çarpışması sonucu yüksek enerji düzeyi düşer:

1- Oksijen Emisyonları
Yeşil ya da kahverengimsi kırmızı, yutulan enerjinin niceliğine bağlı olarak.
2- Nitrojen Emisyonları
Mavi ya da kırmızı. Mavi, eğer atom iyonize olduktan sonra yeniden elektron kazanırsa. Kırmızı, eğer yüksek enerji düzeyinden temel düzeye geri dönüyorsa. Oksijenin temel düzeye geri dönmesi, pek alışılmış değildir. Yeşil ışık yayması bir saniyenin dörtte üçü, kırmızı ışık yayması iki dakikaya kadar bir süre alır. Başka bir atom ya da molekülle çarpışmalar yüksek enerjisini emecek, ve emisyonu engelleyecektir. Atmosferin en üstünde hem yüksek oranda oksijen bulunur, hem de bu tür çarpışmalar o kadar seyrektir ki, oksijene kırmızı yaymak için süre kalır. Giderek atmosferden aşağıya indikçe, çarpışmalar sıklaşır, böylece kırmızı emisyon oluşmasına süre kalmaz, ve sonunda yeşil ışık emisyonu da engellenir.

İşte, yüksekliğe bağlı olarak renklerin değişmesinin nedeni budur; yükseklerde oksijen kırmızısı ağır basarken, sonra oksijen yeşili ve sonunda çarpışmalar oksijenin herhangi bir şey yaymasını engellediğinde nitrojen mavi/kırmızısı egemen olur. Yeşil tüm auroraların en yaygınıdır, ardından pembe, (açık yeşil ve kırmızı karışımı), saf kırmızı izler, sarı (kırmızı ve yeşil karışımı), ve son olarak saf mavi.

Auroralar güneşten sürekli dışarıya doğru iyon akışı olan solar rüzgârlarla ilişkilendirilmektedir. Yeryüzünün manyetik alanı, çoğu kutuplara yol alan, ve orada yeryüzüne doğru hızlanacak olan doğru bu partikülleri yakalar. Bu iyonlar ve atmosferik atomlar ve moleküller arasındaki çarpışmalar, kutup çevresinde büyük daireler şeklinde görünen aurora formunda enerji salınımına neden olurlar. Auroralar, koronal kütle enjeksiyonlarının, solar rüzgârın yoğunluğunu arttırdığı solar döngünün yoğun fazı sırasında, daha sık ve parlaktır.

1Kas, 2022

NASA Artemis görevine isim gönderme seçeneği ekledi.

NASA Artemis görevine isim gönderme seçeneği ekledi. NASA’nın Artemis programı çerçevesinde planlanan Artemis I görevi insansız olarak gerçekleştirilecek. Orion roketinin Ay’a yollanacağı Artemis görevine, meraklılar için isim gönderme seçeneği eklemeye karar verildi. Artemis I görevi, uzaya astronot göndermeden önce roketi ve kapsülü test etmeyi hedefliyor. Orion, şimdiye kadar yapılmış en güçlü roket olacak olan Space Launch System ile uzaya gönderilecek.

NASA’nın web sitesinde, ismini uzaya yollayacaklara özel olarak oluşturulmuş bir PIN numarası ve dijital bir bilet veriliyor. Kayıt son derece hızlı ve pratik bir şekilde gerçekleştirilebiliyor. Toplanan isimler Orion kapsülünün içine konacak bir USB sürücüye yüklenecek.

Artemis I görevi, uzaya astronot göndermeden önce roketi ve kapsülü test etmeyi hedefliyor. Orion Ay etrafında dönecek ve ardından Dünya’ya geri dönecek. NASA, görevi Haziran ayında başlatmayı planlıyor. Artemis I görevinde sizin isminizin de yer almasını isterseniz ilgili web sayfasına buradan ulaşabilirsiniz.

Sizde isminizi Ayın etrafında uçurun! Siteye ulaşmak için tıklayınız.

1Kas, 2022

Heron Çeşmesi

Antik Çağ’ın en büyük deneycilerinden biri olarak kabul edilen Heron kendi adıyla anılan bir çeşme geliştirmiştir. Heron çeşmesinden A kabındaki su boru yardımıyla hava sızdırmayan B kabına alınarak buradaki havanın basıncını arttırması hedeflenmektedir. B kabındaki hava C kabındaki havanın basıncını arttırdığı için C’deki sıvı artan basınç etkisiyle A kabına dolmaktadır.

Deneyelim Köşesi

Heron çeşmesi, üst üste duran haznelerin birbirleriyle borularla bağlanmasıyla oluşan, su ve havanın basıncından yararlanan ve teoride sonsuza dek devir daim yapan bir fıskiyeyi oluşturan sistemdir. Heron sistemi aslında bir çeşme değil sürekli hareket sistemidir. Bu sistem hiçbir hidrolik, jeneratör veya motor gibi hiçbir sistem kullanmadan suyun bulunan mesafeden daha yukarı çıkarılmasını sağlayan basit ama kurnazca bir fizik oyunudur.

Aslında bu sistem bir tapınak kapısının otomatik olarak açılıp kapanmasını sağlamayı amaçlayarak yapılmıştır.

Suyun taşınması sistemi incelendiğinde akarsu veya durgun suda etkin olarak kullanılabileceği saptanmış ancak sudan elde edilen verimi %12,5–20 arasında değerlerde deneysel olarak belirlenmiştir.

Deneyin Amacı

Hiçbir hidrolik, jeneratör veya motor gibi hiçbir sistem kullanmadan suyun bulunan mesafeden daha yukarı çıkarılmasını sağlayan sistem hazırlanmasının sağlanması.

Heron çeşmesinden yararlanılarak barajlarda akan su haricinde durgun haldeyken de enerji üretebileceğini göstermek. Suyun bulunduğu mesafeden daha yukarı çıkarıldığını göstermek. Sudan durgun haldeyken de enerji üretebileceğini göstermek.

PROJENİN ÖZETİ

1- A kabının altından C kabının tabanına inecek bağlantı yapılır.

2- B kabının üstünden C kabının üst kısmına gelecek bağlantı yapılır.

3- A kabının altından B kabının tabanına inecek bağlantı yapılır.

4- A kabı en üstte, B kabı arada, C kabı en altta olacak şekilde yerleştirme yapılır. İkinci olarak da B ve C kapları alt kısımlarından birleştirildikten sonra aynı hizaya yerleştirilir.

Hazırlanan bu düzenekle su bulunduğu yerden daha yükseğe çıkartılmaktadır.

KULLANILAN MATERYALLER

1- Pet şişe (0,5 L) (3 Adet)

2- Yapıştırıcı

3- Su

4- Gıda boyası veya mürekkep

5- Su bidonu

6- Tahta

7- Çıta

8- Serum hortumu

9- Kalın pipet

10- Sistemin sığabileceği karton kutu

UYGULANAN İŞLEMLER

1- Şişelerin kapakları ters olarak birbirine yapıştırılır ve ortasından pipetlerin gireceği büyüklükte delik açılarak pipet geçirilir ve yapıştırılır.

2- Pipetin büyük kısmı üstte kalacak şişeye geçirilir.

3- Kapaklar şişelere geçirilir.

4- Üçüncü şişe ortasından kesilir ve alt kısmı, üstteki şişenin en üstüne yapıştırılır.

5- En alttaki şişenin alt kısmından, ortadaki şişenin alt kısmından, üstteki yarım şişenin üst ve alt kısmından delik açılır.

6- Üstteki yarım şişenin alt kısmındaki hortum, en alttaki şişenin alt kısmına, üstteki yarım şişenin üstündeki hortum, ortadaki şişenin alt kısmına bağlanır ve yapıştırılır.

7- Üstteki yarım şişeye su doldurularak alttaki şişeye dolması sağlanır.

8- Sistem ters çevrilerek alttaki şişedeki suyun ortadaki şişeye dolması sağlanır.

9- Sistem eski haline geri getirilerek en üstteki yarım şişeye su doldurulduğunda hava basıncının etkisiyle ortadaki şişede bulunan suyun yukarı çıkması sağlanır.

10- Ortadaki şişede bulunan suyun pipetten yüksek olmaması gerekir.

11- Düzenek kapalı bir kutuya alınarak görsellik katılır.

1Kas, 2022

Arşimet Vidası

Su, elektrik enerjisi kullanılmadan bulunduğu yerden daha yükseğe nasıl taşınabilir sorusu üzerine düşünen Arşimet bu sorunu milattan önce üçüncü yüzyılda icat ettiği Arşimet vidası ile çözmüştü. Arşimet vidası suyu yukarı taşımak amacıyla kullanılabilecek bir pompa görevi görmektedir.

Arşimet vidası geçmişte alçak seviyede bulunan bir göl ya da nehirdeki suyun daha yüksek bir seviyeye çıkarılarak tarlaların sulanmasında ve maden ocaklarındaki suyun boşaltılmasında yaygın olarak kullanılmıştı. Bu mekanizma temel olarak içi boş bir silindire sarılmış bir düzlemden oluşur ve şekli vidaya benzer. Vida döndürüldüğünde su yukarı doğru hareket eder. Yani hareket enerjisi potansiyel enerjiye dönüştürülür.

Uzun bir boru denizden uzanarak dönmesi sonucunda suyu yukarıya taşımaktadır. Borular sayesinde su istenilen yere taşınabilir olmuştur. Dönen borular suyu taşıdığından dolayı su aktarımının yapılması kolaydır.

Kategori arşivi: BİLİM

Deneyelim Köşesi

Deneyelim Köşesi