Türkçe Bilgi logo TürkçeBilgi

Serbest Yüzey

Kısaca: Serbest yüzey, bir akışkanın yüzeyinde normal gerilmenin sabit ve kayma gerilmesinin sıfır olduğu yüzey bölgesine denir. İki ayrı homojen akışkanın temas sınırı örnek olarak verilebilir: sıvı su ile atmosferdeki hava arasında. Sıvıların aksine, gazlar serbest yüzey oluşturamazlar. Bunun sebebi, gazların (molekülleri arasındaki bağların zayıf olmasından ötürü) bulundukları ortamı, ne kadar büyük olursa olsun, genleşerek doldurmak istemeleridir. ...devamı ☟

Serbest yüzey, bir akışkanın yüzeyinde normal gerilmenin sabit ve kayma gerilmesinin sıfır olduğu yüzey bölgesine denir. İki ayrı homojen akışkanın temas sınırı örnek olarak verilebilir: sıvı su ile atmosferdeki hava arasında. Sıvıların aksine, gazlar serbest yüzey oluşturamazlar. Bunun sebebi, gazların (molekülleri arasındaki bağların zayıf olmasından ötürü) bulundukları ortamı, ne kadar büyük olursa olsun, genleşerek doldurmak istemeleridir. Mekanik denge oluşmuş ise, bu serbest yüzey akışkana etki eden bileşke kuvvetin yönüne dik olması zorundadır. Eğer dik değil ise, yüzey boyunca bir başka kuvvet bulunmaktadır ve akışkan kuvvet yönünde akar. Bu sebeple, dünya üzerindeki tüm serbest yüzeyler yataydır (yalnızca yüzey gerilmelerinin hilalsi bir yüzey yapısına yol açtığı su içine batırılmış katı cisim yüzeylerinin temas noktalarında).

Dalgalar

Eğer bir akışkanın serbest yüzeyi rahatsız edilirse, yüzeyde dalgalar oluşur. Bu dalgalar ise, 'elastik dalgalar' değildir. Bunlar, rahatsız edilen akışkanın yatay konumuna geri dönmesini sağlamaya çalışan yer çekimi kuvvetinin etkisinde oluşan dalgalardır. Yüzey dalgalarının hızı, eğer akışkan derin ise, dalga boyunun kareköküyle orantılıdır. Dolayısıyla, denizdeki uzun dalgalar kısa dalgalardan daha süratlidir. Bu prensip, sıvı aynalı teleskopların üretilmesinde kullanılır. Eğer serbest bir akışkan paketi bir eksen etrafında dönüyorsa, serbest yüzey kutupları basık sferoit şeklini alır: bu, Dünya'nın yaklaşık şeklidir. İlgili terimler *Hidrodinamikte, serbest yüzey matematiksel olarak serbest yüzey koşulu ile belirtilir: ::\ \frac = 0. *Akışkanlar dinamiğinde, serbest yüzey vorteksi, potensiyel vortex ya da girdap olarak da bilinir, irrotasyonel akım içinde oluşur. Örnek olarak, küvetteki suyun boşalmasındaki durum verilebilir. *Akışkanlar mekaniğinde, bir serbest yüzey akımı, ayrıca açık kanal akımı da denir, serbest yüzey altında yer çekimi kuvveti etkisiyle hareket eden akımdır. Genel anlamda su, atmosferdeki havanın altında akmaktadır. Kaynakça Akışkanlar mekaniği

Kaynaklar

Vikipedi

Bu konuda henüz görüş yok.
Görüş/mesaj gerekli.
Markdown kullanılabilir.