9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Meb Yayınları Sayfa 182
10. Alıştırma
Denizaltılar, su altında çalışmak üzere tasarlanmış, farklı kapasite ve amaçlara sahip araçlardır. Turistik denizaltılar sığ su gezileri, araştırma amaçlı denizaltılar ise derin deniz görevleri için tasarlanır. Her iki denizaltı türü de farklı gereksinimleri nedeniyle kaldırma kuvvetini kullanır ve sıvı basıncının oluşturacağı olumsuzluklara karşı çeşitli donanımlara sahiptir. Yandaki görselde derin deniz araştırmaları için kullanılan bir denizaltı ile turistik amaçlı denizaltı görseli verilmiştir.
Bir turistik denizaltı genellikle 30 metre derinliğe kadar dalarken bir araştırma denizaltısı 3.000 metre derinliğe kadar inebilmektedir. Her iki denizaltı da suyun derinliğine bağlı olarak artan sıvı basıncının etkisinde kalır. Turistik denizaltılar genellikle güvenli ve kısa süreli dalışlar için tasarlanmıştır. Buna karşılık araştırma denizaltıları uzun süreli ve derin dalışlar yapacak şekilde donatılmıştır.
Soru: Metin ve görsellerden yararlanarak hem turistik bir denizaltının hem de bir araştırma denizaltısının temel tasarım özellikleri ile ilgili çıkarımlarda bulununuz.
- Cevap: Sıvı basıncı derinlikle doğru orantılı olarak artar. Bu nedenle derinlere inebilen araştırma denizaltılarının gövdeleri, yüksek sıvı basıncına dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Daha derin dalışlar için denizaltının ağırlığını ve kaldırma kuvvetini hassas bir şekilde ayarlamak gerekir. Denizaltılarda yüksek derinlik basınçlarına maruz kaldığında deformasyona uğramayacak malzemeler kullanılmalıdır.
Soru: Basıncı oluşturan kuvvet ile derinlik arasındaki ilişkiden yararlanarak araştırma denizaltılarının tasarımında hangi özelliklere daha fazla önem verilmesi gerektiğini nedenleri ile açıklayınız.
- Cevap: Sıvının derinliği arttıkça denizaltının üzerindeki basınç da artar. Bu da denizaltının gövdesi üzerinde büyük bir kuvvet oluşturur. Derin su basıncı altında gövdenin çökmeye veya sızdırmaya karşı dayanıklı olması gerekir.
Derin denizdeki yüksek basınç, denizaltının metal gövdesini kolayca deformasyona uğratabilir veya ona hasar verebilir.
- Araştırma denizaltıları; yüksek mukavemetli, darbeye ve basınca dayanıklı malzemelerden yapılır. Gövde, basınca dayanıklı olacak şekilde yuvarlak veya halka şeklinde bir yapıda olabilir çünkü bu şekiller basıncı daha etkin bir şekilde dağıtır.
- Araştırma denizaltılarının içindeki basınç, dış basınçla uyumlu olmalı ve dengede tutulmalıdır.
- Gelişmiş acil durum kaçış kapsülleri, yüksek basınç altında bile güvenli bir şekilde yüzeye çıkış sağlayabilir.
- Sonar sistemleri, derin denizde yön bulmayı sağlarken uydu iletişim sistemleri, denizaltının yüzeye bilgi göndermesine olanak tanır. Bu sistemler, denizaltının derinlik ve konumunu sürekli olarak izler ve yüzeye raporlar.
Soru: Her iki tür denizaltının, kaldırma kuvvetini kontrol etme yöntemleri arasındaki benzerlikler nelerdir? Açıklayınız.
- Cevap: Her iki tip denizaltı da kaldırma kuvvetini kontrol etmek için balast tanklarını kullanır. Denizaltılar, dalış için bu tankları su ile doldurur ve yüzeye çıkmak için basınçlı hava ile suyu dışarı atar.
Soru: Araştırma denizaltılarının yapımında kullanılan malzemelerin turistik denizaltılarda kullanılan malzemelerden farklı olmasının nedenlerini basıncı oluşturan kuvvet ve kaldırma kuvveti açısından değerlendirerek açıklayınız.
- Cevap: Araştırma denizaltıları turistik denizaltılara göre daha derinlere inebildiği için çok daha yüksek sıvı basınçlarına dayanmak zorundadır. Bu nedenle araştırma denizaltılarının yapımında yüksek basınca dayanıklı, deformasyona uğramayan ve sızdırmazlık sağlayan daha dayanıklı ve genellikle maliyeti yüksek malzemeler (örneğin titanyum veya yüksek dayanıklı çelik) kullanılır. Turistik denizaltılar, genellikle daha sığ sularda kullanıldığı için araştırma denizaltıları kadar yoğun sıvı basınçlarına maruz kalmaz. Bu nedenle turistik denizaltılar, daha hafif ve ekonomik malzemelerle (örneğin alüminyum veya daha düşük mukavemetli çelik) yapılabilir.