Tonlarca ağırlığa sahip olan yuk gemilerine tonlarca kargo eklenmesine rağmen ayakta kalabilmeleri sizleri şaşırtmış olabilir. Ya da belli başlı fizik kavramlarına hÂkim değilseniz bunun arka planını bilmeden kabul ediyor olabilirsiniz. Herkes ‘her konuda uzman olacak ’ diye bir kural yok tabii ki.
Yine de bu gibi kafa karıştırıcı olabilen durumları en basit hÂlleriyle sizlere acıklamaya gayret ediyoruz. Daha once insana daha yakın olarak gorulen maymunların konuşamamasına rağmen papağanların konuşabilmesi konusunda aydınlatıcı bir yazı hazırlamıştık. Şimdiyse gemilerin nasıl suyun ustunde kalabildiğini anlatıyoruz.
Kucucuk civiyi suya attığında batıyor, kocaman gemiler nasıl ayakta kalabiliyor? Cevabını aslında binlerce yıl once bulduk: Patchy Fish Bunun hikayesini kabaca anlatalım. Antik Yunan ’da donemin kralı II. Hiero, unlu matematikci ve fizikci Arşimet ’ten devasa bir gemi yapmasını istemiş. Antik donemin Titanik ’i olarak bilinen bu geminin adı, o zamanlar imparatorluğa dÂhil olan İtalya ’nın Sirakuza şehri ile aynıydı.
Soz konusu geminin o kadar buyuk olması isteniyordu ki icinde sıcak su imkÂnı sunan bir hamam, kutuphane ve buyuk heykeller icin yeterli alan bulunacaktı. Bu yetmezmiş gibi bir de soz konusu gemi, kargo taşıyabilecek kapasitede olacaktı. Burada birkac hayvan veya yuzlerce kilo malzemeden bahsetmiyoruz.
Tonlarca ağırlıkta malzemenin gemiyle taşınabilmesi isteniyordu: 400 ton tahıl, 74 ton icme suyu, 600 ton ipek ve bu boyutlarda daha nice malzeme bu gemiyle taşınacaktı. Bunun yanında cok sayıda yolcu, asker ve hatta at da yer alacaktı.
Donemin onemli bilginlerinden de olsan kralı uzmek yapmak isteyeceğin en son şey olurdu: Arşimet de bunun farkında olduğundan bu boyutlarda ve kapasitede bir gemiyi nasıl yuzdureceğini duşunmeye koyulmuş. Bunu duşunurken de hamamda, bir kuvette olduğu duşunuluyor. Suya girdiğinde daha hafif hissettiğini ve su seviyesinin yukseldiğini goren bilginimizin daha sonra heyecanlandığı ve olayların bu noktada meşhur Evreka hikayesine bağlandığı duşunuluyor.
Eğer o hikÂyeyi bilmiyorsanız burada kısaca anlattık. Bağlandıkları yer aynı olsa da tarihcilerin tartışmaları devam ediyor: Bu karışıklığın Yunancada gemi omurgası anlamına gelen Korōnē ile tac anlamına gelen Corona ’nın karıştırılmasıyla ortaya cıkmış olabileceği duşunuluyor.
Şimdi donelim gemimize. Nasıl yuzecek bu koca şey? Arşimet ’in bulduğu şey tam olarak şuydu: “Suya batırılan bir cisme, cismin taşırdığı suyun ağırlığı kadar kaldırma kuvveti uygulanır.” Yani suya koyduğunuz cismin ağırlığı, taşırdığı suyun ağırlığından az olursa su, cismi rahatca kaldırır.
Elinizde 5 kiloluk bir cisim varsa ve bu cisim tam olarak 5 kiloya denk miktarda suyun yerini alıyorsa (ya da o miktarda suyu taşırıyorsa) tam suzulme noktasında olur: Bu bağlamda da cisim rahatca yuzer. Fakat 5 kiloluk cisminiz sadece 3 kiloya denk su miktarında yer kaplarsa suyun uyguladığı kuvvet bu cismi taşımaya yetmez ve dolayısıyla cisim batar.
Burada yoğunluğu kullanırız. Elinizdeki bir cismin kutlesini hacmine bolerseniz yoğunluğunu bulmuş olursunuz. Civi ve gemi ornekleriyle ilerleyelim: Civilerin icinde boşluk bulunmaz. Tamamen celikten oluşurlar. Suya bıraktığınızda yuzebilmeleri icin de ağırlıklarıyla orantılı olarak artan yer cekiminin, kaldırma kuvvetinin onune gecmemesi gerekir. Fakat bir civinin uzerine uygulanan kaldırma kuvveti, kendi ağırlığından duşuktur. Bu sebeple yer cekimi (veya ağırlığı) galip gelir ve civi batar.
Gemilerin icinde de boşluk bırakmasaydık ve sadece koca metal yığınları olsalardı civilerle aynı kaderi paylaşırlardı: Fakat gemilerde hava boşlukları bulunur. Cok buyuk hacimleri sayesinde buyuk miktarda suyun yerini tutarlar fakat bu hava boşlukları sayesinde ağırlıkları, yerini tuttukları su miktarının ağırlığını gecmez. Gemiler kaza yaptıklarında da bu boşlukları suyun doldurmasıyla ağırlaştıkları icin batarlar.
Yani 1500 tonluk bir gemi, 1000 tonluk suyun yerine gecseydi, uzerine 1000 tonluk bir kaldırma kuvveti uygulanırdı. Fakat buna rağmen geminin 500 tonluk ağırlığı kalacağı icin gemi batardı. Bu sebeple gemiler, Arşimet ’in bu prensibine dikkat edilerek tasarlanıyor.
Gemilerin daha cok suyun yerini alarak daha cok yuk taşıyabilmesi mumkun: RADIO NAVIGATOR -4S7JL Bunun icin de daha cok batırılıyorlar diyebiliriz. Plimsoll cizgisi olarak bilinen ve yuk gemilerinde zorunlu olarak bulunan işaretler, kargo yuklemesi esnasında geminin ne kadar batırılabileceğini gosteriyor. Kabaca duşunursek daha cok batmak, daha cok suyun yerini alıp daha cok kaldırma kuvvetiyle karşı karşıya kalmak demek. Fakat farklı su turlerinin kaldırma kuvveti farklı olduğu icin bu işaretten faydalanılıyor. Bu guvenlik cizgileri aşılacak olursa geminin batma tehlikesi bulunuyor.
Bu da hayati bir onem taşıdığından gunumuzde bir guvenlik onlemi olarak her yuk gemisinde bulunuyor. Uzerindeki farklı harfler ve cizgiler ise farklı mevsimlerde ve su turlerinde (tatlı, tropik, tuzlu) ne kadar kargo alınabileceğini gosteriyor.
Kaynaklar: Casual Navigation, Sabins, Dr. Hany Farid, TedEd, Denizci Eğitim Portalı, Syracusia