Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Bu madde, uygun değildir. (Mayıs 2015) |
Magnus etkisi, genellikle dönmekte olan toplarda (veya silindirde) harekete başlangıç noktasından itibaren kavis yaparak izlediği yolda gözlemlenen bir etkidir. Bu etki, top ile oynanan birçok sporda önemlidir. Dönerek ilerleyen füzelerde de etkisi görülür ve mühendisliklerde de bazı kullanım alanları (rotor gemileri, uçaklar...) vardır.
Top ile oynanan sporlarda topspin (üst yönlü dönme) diye adlandırılan bir durum vardır. Bu durum, topun hareket yönüne dik olacak eksende oluşan kavisin etkisiyle dönerek ilerlemesidir. Bir top Magnus etkisi altında iken; top spin, tek başına oluşturacağı yerçekimi kuvvetinden daha büyük aşağı yönlü bir dönme kuvveti oluşturur, aynı zamanda ters yönlü bir back spin(geri yönlü dönme) oluşur. Beyzbol toplarında da benzer şekilde side-spin(yanal dönme) denilen her iki yönde dönme kuvveti oluşur.
Genel tanımıyla, aynı etkiye fiziksel dönme ile uçak kanatlarının çevresinde oluşan sirkülasyonda da rastlanmaktadır.
Alman fizikçi olan Heinrich Gustav Magnus bu etkiyi araştıran ilk isimdir. Dönmekte olan silindirde oluşan etkiyi bulan isim olarak bilinen Kutt-Joukowski, sonrasında ise ve bu etkiyi analiz eden ilk isimlerdir.
Fizikte Magnus etkisi
Sezgisel yaklaşım ile bu fenomeni anlamak mümkündür. Momentumun korunumuyla başlayacak olursak; bir cisimdeki sapma kuvveti (deflective force) hava akımından maruz kaldığı kuvvete eşittir. Cisim havaya aşağı yönlü bir etki uygularsa tersi yönünde tepki görür. Bu özel durumda; kaldırma kuvveti, aşağı yönlü bir sapma kuvvetini de beraberinde getirecektir.
Aslında, dönmeyi sağlayan birçok yol vardır (örneğin sapma kuvveti). Sıradan durumlarda bunu anlamanın en iyi yolu rüzgâr tüneli deneyleridir. Lyman Briggs beyzbol toplarındaki Magnus efektini incelemek için kusursuz bir rüzgâr tüneli yaptı ve ilginç görüntüler elde ettiler.Çalışmalar beyzbol topunun arkasında türbülans izi bıraktığını gösterdi. Bu iz beklendiği gibi gerçekleşti ve sebebi de aerodinamik sürükleme idi.
Cismin arkasında türbülans izi oluşma süreci karışık ama iyi incelenmiş bir aerodinamik süreçtir. Bu olay, ince sınır katmanının(boundary level) kendini herhangi bir noktada cisimden koparması (akım ayrılması) anında başlar ve gelişir. Sınır katmanının kendisi türbülanslı olsun veya olmasın, iz oluşumunda kayda değer bir etki yaratır.
Cismin yüzey koşullarındaki çok küçük değişimler iz oluşumunun başlangıcını etkileyebilir ve böylece aşağı yönlü akış deseni üzerinde belirgin bir etkiye neden olabilir. Bu etki cismin dönüşüne bu şekilde etki eder.
Yukarıda verilen diyagram geri yönlü spinin ürettiği çekimi göstermektedir. Buradaki türbülans izi ve hava akımı izleri aşağı yönde sapma yapar. Sınır katmanındaki sapma topun alt kısmındakine göre daha belirgindir. Sınır katmanı kısa bir mesafeden sonra bu şekilde türbülans izi oluşturur.
Silindirde Kutta Joukowski lift olarak da bilinen dönmye bağlı kuvvet, dönmeye bağlı oluşan girdap ile de analiz edilebilir. Silindirdeki birim uzunluk başına düşen havalanma,F/L, cismin hızı ‘V’,yoğunluğu ‘
’ ve dönmeyle oluşan girdabın şiddetinin ‘G’ çarpımına eşittir:
![image]()
,
Girdabın şiddeti ise şöyle ifade edilir:
![image]()
,,
Buradaki ω slindirdeki spinin açısal hızı ve r silindirin yarıçapıdır.
Tarihçe
Alman fizikçi Heinrich Gustav Magnus bu etkiyi 1852 yılında tanımlamıştır. Aslında 1672 yılında Isaac Newton da Cambridge Üniversitesi'nde tenis oyuncularını gözlemledikten sonra bu etkiyi tanımlamıştı.
1742 yılında; İngiliz matematikçi, balistik araştırmacısı ve askeri mühendis Benjamin Robins, tüfek misketlerinin gidiş yolundaki sapmalarını Magnus etkisi cinsinden açıklamıştır.
Sporda Magnus etkisi
Magnus etkisi, spor toplarının gidiş izindeki sapmaları gözlemlemek için kullanılmaktadır. En çok kullanıldığı sporlar; futbol, masa tenisi, tenis, voleybol, golf, beyzbol, kriket ve paintball toplarıdır.
Futbolda bolca kullanılan ‘falsolu vuruş’ futbol topunun Magnus etkisi sonucunda izlediği yörüngenin sapma yaparak ilerlemesi olayıdır. Futbol topundaki geri yönlü spin yerçekimi kuvvetine karşı yönde bir kuvvete sebep olur ve normalden daha fazla havada kalmasını sağlar.
2010 FIFA Dünya Kupası resmi topu diğer toplardan daha farklı Magnus etkisine sahip olmasıyla eleştirilmişti. Bu topta Magnus etkisi diğer toplara göre daha düşük ve bu da topun daha ileri ama daha kontrolsüz gitmesine sebep oluyordu.
Masa tenisinde Magnus etkisi çok rahat bir şekilde gözlemlenebilr. Çünkü kullanılan topun kütlesi ve yoğunluğu oldukça düşüktür. Tecrübeli bir masa tenisi oyuncusu birçok şekilde topu döndürerek falso verebilir. Masa tenisi raketlerde genellikle kauçuk yüzey kullanılır. Bu şekilde yüzey tutuşu büyük ölçüde artar, bu da oyuncunun topa falso vermesini kolaylaştırır.
Dış balistikte Magnus etkisi
Magnus etkisi dış balistikte de kullanılmaktadır. İlk olarak, dönerek ilerleyen bir mermide mesele genellikle yan rüzgardır. Buna ek olarak, neredeyse rüzgarsız bir havada bile yalpalama hareketi yaptığından dolayı yan rüzgara maruz kalmaktadır. Bu yalpalama hareketi, merminin hareketi boyunca hedef yönü yerine yan yönlere küçük hareketlenmeleri olarak açıklanabilir.
Bu yan rüzgarların birleşimi mermide Magnus etkisine neden olur. Birkaç küçük faktörün ihmal edildiği sıradan bir sistemde, yan rüzgardan oluşan Magnus kuvveti dönmekte olan mermiye aşağı ve yukarı yönlü kuvvet uygular(rüzgarın sağa veya sola doğru esmesine göre değişir) ve bu kuvvet merminin uçuş yolunu gözlemlenebilir derecede saptırır. Bu da merminin oluşturacağı etkiyi değiştirir.
Magnus kuvvetinin merminin uçuş yolundaki etkisi, diğer etkenlerle karşılaştırıldığında (aerodinamik sürüklenme gibi) önemsiz kalır. Öte yandan merminin stabilitesine olumlu yönde büyük bir etkisi vardır. Merminin stabilitesi etkilenmesinin sebebi Magnus etkisinin yerçekiminin merkezi yerine merminin kütle merkezine etki etmesidir. Bu aynı zamanda yalpalanma açısına da etki etmesi demektir. Magnus etkisi mermiyi uçuş yolu boyunca uçuş yoluna dik olacak şekilde dönme eğilimine zorlar. Buradaki kritik faktör mermi hızının akış alanı hızına bağlı olarak değişkenlik gösteren basınç merkezidir. Aynı zamanda merminin şekli, hava yoğunluğu ve merminin yüzey özellikleri de önemli kriterlerdendir. Eğer merminin basınç merkezi ağırlık merkezinden önde ise Magnus etkisi denge bozucudur. Eğer merminin basınç merkezi ağırlık merkezinin arkasında ise etki dengeleyicidir.
Uçan makinelerde Magnus etkisi
Bazı uçan makineler Magnus etkisinin yarattığı havalandırmayı kullanacak şekilde üretilmişlerdir. Bu makineler kanatlarının yanlarında dönen silindirler bulundurur ve bu da o makinelerin daha düşük hızlarda kullanabilmesine olanak sağlar. Magnus etkisinin havadan daha ağır hava araçları için kullanılması girişimi ilk olarak 1910 yılında Amerikan Kongre üyesi tarafından yapılmıştır. Daha sonraki deneme ise 1930'lu yılların başlarında New York eyaletinde bulunan 3 mucit tarafından yapılmıştır.
Gemi dengelemesi
Magnus etkisi içerisinde yatay bir şekilde konumlandırılmış su hattı bulunduran dönen bir silindire sahip özel gemi dengeleme araçlarında kullanılır. Bu sistemde dönmenin yönünün ve hızının kontrol edilmesiyle güçlü yukarı yönlü veya aşağı yönlü kuvvetler yaratılabilir. Dengeleme sistemine sahip en büyük konumlandırma sistemi Eclipse Yatı'dır.
Dış bağlantılar
- YouTube'da Tazmanya’daki Gordon Barajı üzerinde basketbol topuyla yapılan bir deney
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Mayis 2015 Magnus etkisi genellikle donmekte olan toplarda veya silindirde harekete baslangic noktasindan itibaren kavis yaparak izledigi yolda gozlemlenen bir etkidir Bu etki top ile oynanan bircok sporda onemlidir Donerek ilerleyen fuzelerde de etkisi gorulur ve muhendisliklerde de bazi kullanim alanlari rotor gemileri ucaklar vardir source source source source source source source source Top ile oynanan sporlarda topspin ust yonlu donme diye adlandirilan bir durum vardir Bu durum topun hareket yonune dik olacak eksende olusan kavisin etkisiyle donerek ilerlemesidir Bir top Magnus etkisi altinda iken top spin tek basina olusturacagi yercekimi kuvvetinden daha buyuk asagi yonlu bir donme kuvveti olusturur ayni zamanda ters yonlu bir back spin geri yonlu donme olusur Beyzbol toplarinda da benzer sekilde side spin yanal donme denilen her iki yonde donme kuvveti olusur Genel tanimiyla ayni etkiye fiziksel donme ile ucak kanatlarinin cevresinde olusan sirkulasyonda da rastlanmaktadir Alman fizikci olan Heinrich Gustav Magnus bu etkiyi arastiran ilk isimdir Donmekte olan silindirde olusan etkiyi bulan isim olarak bilinen Kutt Joukowski sonrasinda ise ve bu etkiyi analiz eden ilk isimlerdir Fizikte Magnus etkisiSezgisel yaklasim ile bu fenomeni anlamak mumkundur Momentumun korunumuyla baslayacak olursak bir cisimdeki sapma kuvveti deflective force hava akimindan maruz kaldigi kuvvete esittir Cisim havaya asagi yonlu bir etki uygularsa tersi yonunde tepki gorur Bu ozel durumda kaldirma kuvveti asagi yonlu bir sapma kuvvetini de beraberinde getirecektir Aslinda donmeyi saglayan bircok yol vardir ornegin sapma kuvveti Siradan durumlarda bunu anlamanin en iyi yolu ruzgar tuneli deneyleridir Lyman Briggs beyzbol toplarindaki Magnus efektini incelemek icin kusursuz bir ruzgar tuneli yapti ve ilginc goruntuler elde ettiler Calismalar beyzbol topunun arkasinda turbulans izi biraktigini gosterdi Bu iz beklendigi gibi gerceklesti ve sebebi de aerodinamik surukleme idi Cismin arkasinda turbulans izi olusma sureci karisik ama iyi incelenmis bir aerodinamik surectir Bu olay ince sinir katmaninin boundary level kendini herhangi bir noktada cisimden koparmasi akim ayrilmasi aninda baslar ve gelisir Sinir katmaninin kendisi turbulansli olsun veya olmasin iz olusumunda kayda deger bir etki yaratir Cismin yuzey kosullarindaki cok kucuk degisimler iz olusumunun baslangicini etkileyebilir ve boylece asagi yonlu akis deseni uzerinde belirgin bir etkiye neden olabilir Bu etki cismin donusune bu sekilde etki eder Yukarida verilen diyagram geri yonlu spinin urettigi cekimi gostermektedir Buradaki turbulans izi ve hava akimi izleri asagi yonde sapma yapar Sinir katmanindaki sapma topun alt kismindakine gore daha belirgindir Sinir katmani kisa bir mesafeden sonra bu sekilde turbulans izi olusturur Silindirde Kutta Joukowski lift olarak da bilinen donmye bagli kuvvet donmeye bagli olusan girdap ile de analiz edilebilir Silindirdeki birim uzunluk basina dusen havalanma F L cismin hizi V yogunlugu r displaystyle rho ve donmeyle olusan girdabin siddetinin G carpimina esittir F L rVG displaystyle F L rho VG Girdabin siddeti ise soyle ifade edilir G 2pwr2 displaystyle G 2 pi omega r 2 Buradaki w slindirdeki spinin acisal hizi ve r silindirin yaricapidir TarihceAlman fizikci Heinrich Gustav Magnus bu etkiyi 1852 yilinda tanimlamistir Aslinda 1672 yilinda Isaac Newton da Cambridge Universitesi nde tenis oyuncularini gozlemledikten sonra bu etkiyi tanimlamisti 1742 yilinda Ingiliz matematikci balistik arastirmacisi ve askeri muhendis Benjamin Robins tufek misketlerinin gidis yolundaki sapmalarini Magnus etkisi cinsinden aciklamistir Sporda Magnus etkisiMagnus etkisi spor toplarinin gidis izindeki sapmalari gozlemlemek icin kullanilmaktadir En cok kullanildigi sporlar futbol masa tenisi tenis voleybol golf beyzbol kriket ve paintball toplaridir Futbolda bolca kullanilan falsolu vurus futbol topunun Magnus etkisi sonucunda izledigi yorungenin sapma yaparak ilerlemesi olayidir Futbol topundaki geri yonlu spin yercekimi kuvvetine karsi yonde bir kuvvete sebep olur ve normalden daha fazla havada kalmasini saglar 2010 FIFA Dunya Kupasi resmi topu diger toplardan daha farkli Magnus etkisine sahip olmasiyla elestirilmisti Bu topta Magnus etkisi diger toplara gore daha dusuk ve bu da topun daha ileri ama daha kontrolsuz gitmesine sebep oluyordu Masa tenisinde Magnus etkisi cok rahat bir sekilde gozlemlenebilr Cunku kullanilan topun kutlesi ve yogunlugu oldukca dusuktur Tecrubeli bir masa tenisi oyuncusu bircok sekilde topu dondurerek falso verebilir Masa tenisi raketlerde genellikle kaucuk yuzey kullanilir Bu sekilde yuzey tutusu buyuk olcude artar bu da oyuncunun topa falso vermesini kolaylastirir Dis balistikte Magnus etkisiMagnus etkisi dis balistikte de kullanilmaktadir Ilk olarak donerek ilerleyen bir mermide mesele genellikle yan ruzgardir Buna ek olarak neredeyse ruzgarsiz bir havada bile yalpalama hareketi yaptigindan dolayi yan ruzgara maruz kalmaktadir Bu yalpalama hareketi merminin hareketi boyunca hedef yonu yerine yan yonlere kucuk hareketlenmeleri olarak aciklanabilir Bu yan ruzgarlarin birlesimi mermide Magnus etkisine neden olur Birkac kucuk faktorun ihmal edildigi siradan bir sistemde yan ruzgardan olusan Magnus kuvveti donmekte olan mermiye asagi ve yukari yonlu kuvvet uygular ruzgarin saga veya sola dogru esmesine gore degisir ve bu kuvvet merminin ucus yolunu gozlemlenebilir derecede saptirir Bu da merminin olusturacagi etkiyi degistirir Magnus kuvvetinin merminin ucus yolundaki etkisi diger etkenlerle karsilastirildiginda aerodinamik suruklenme gibi onemsiz kalir Ote yandan merminin stabilitesine olumlu yonde buyuk bir etkisi vardir Merminin stabilitesi etkilenmesinin sebebi Magnus etkisinin yercekiminin merkezi yerine merminin kutle merkezine etki etmesidir Bu ayni zamanda yalpalanma acisina da etki etmesi demektir Magnus etkisi mermiyi ucus yolu boyunca ucus yoluna dik olacak sekilde donme egilimine zorlar Buradaki kritik faktor mermi hizinin akis alani hizina bagli olarak degiskenlik gosteren basinc merkezidir Ayni zamanda merminin sekli hava yogunlugu ve merminin yuzey ozellikleri de onemli kriterlerdendir Eger merminin basinc merkezi agirlik merkezinden onde ise Magnus etkisi denge bozucudur Eger merminin basinc merkezi agirlik merkezinin arkasinda ise etki dengeleyicidir Ucan makinelerde Magnus etkisiBazi ucan makineler Magnus etkisinin yarattigi havalandirmayi kullanacak sekilde uretilmislerdir Bu makineler kanatlarinin yanlarinda donen silindirler bulundurur ve bu da o makinelerin daha dusuk hizlarda kullanabilmesine olanak saglar Magnus etkisinin havadan daha agir hava araclari icin kullanilmasi girisimi ilk olarak 1910 yilinda Amerikan Kongre uyesi tarafindan yapilmistir Daha sonraki deneme ise 1930 lu yillarin baslarinda New York eyaletinde bulunan 3 mucit tarafindan yapilmistir Gemi dengelemesiMagnus etkisi icerisinde yatay bir sekilde konumlandirilmis su hatti bulunduran donen bir silindire sahip ozel gemi dengeleme araclarinda kullanilir Bu sistemde donmenin yonunun ve hizinin kontrol edilmesiyle guclu yukari yonlu veya asagi yonlu kuvvetler yaratilabilir Dengeleme sistemine sahip en buyuk konumlandirma sistemi Eclipse Yati dir Dis baglantilarYouTube da Tazmanya daki Gordon Baraji uzerinde basketbol topuyla yapilan bir deney