Küvetteki Su Boşalırken Neden Girdap Oluşur? Su Neden Dönerek Akar?
Bir akşam banyoda küvetin boşalmasını izlediğini düşün.
Küvetin gideri açılıyor ve su yavaş yavaş azalmaya başlıyor.
Bir süre sonra ilginç bir şey fark ediyorsun.
Su, giderin çevresinde dönmeye başlıyor!
Ortada küçük bir çukur oluşuyor. Sanki su, görünmeyen bir çark tarafından döndürülüyormuş gibi hareket ediyor.
Şaşkınlıkla soruyorsun:
“Su neden düz bir şekilde akmıyor da dönüp duruyor?”
Küvet boşalırken suyun içindeki küçük dönme hareketleri, su gidere yaklaştıkça belirginleşebilir. Böylece girdap adı verilen dönen su hareketi oluşabilir.
Peki, bu nasıl gerçekleşiyor?
Girdap Nedir?
Girdap, suyun veya başka bir akışkanın bir merkezin çevresinde dönerek hareket etmesidir.
Girdapları yalnızca banyoda görmeyiz.
Nehirlerde, denizlerde ve bazı su birikintilerinde de oluşabilirler.
Ancak bütün girdaplar aynı büyüklükte değildir.
Küçük bir lavabodaki girdapla nehirdeki güçlü bir girdap arasında büyük fark vardır.
Suyun hareket ettiği ortam, hızı ve karşılaştığı engeller girdabın biçimini etkileyebilir.
Su Neden Gidere Doğru Akar?
Küvetteki suyun boşalmasında yer çekimi önemli rol oynar.
Dünya'nın yer çekimi, suyu aşağıya doğru çeker.
Küvetin gideri açıldığında su, uygun basınç koşullarında gider borusuna doğru akabilir.
Su seviyesi ile çıkış arasındaki yükseklik farkı, akışı sağlayan etkenlerden biridir.
Ancak bu durum suyun mutlaka dönerek akacağı anlamına gelmez.
Su bazı koşullarda belirgin bir girdap oluşturmadan da boşalabilir.
Su Neden Dönmeye Başlar?
Küvetteki suyu tamamen hareketsiz sanabiliriz.
Oysa suyun içinde küçük hareketler bulunabilir.
Örneğin musluktan akan su, küveti doldururken belirli bir yönde hareket oluşturabilir.
Bir insanın suyu eliyle karıştırması da dönmeye neden olabilir.
Küvetin biçimi ve giderin çevresindeki düzensizlikler suyun hareketini etkileyebilir.
Gider açıldığında su merkeze doğru ilerler.
Suda önceden bulunan dönme hareketi bu sırada daha belirgin hâle gelebilir.
Böylece gözle görülebilen bir girdap oluşabilir.
Gidere Yaklaşan Su Neden Daha Hızlı Dönebilir?
Bir buz patencisinin kollarını açarak döndüğünü düşün.
Kollarını kendisine yaklaştırdığında daha hızlı dönebilir.
Bunun nedeni, açısal momentumun korunumu adı verilen fizik ilkesidir.
Dönen su için de benzer bir durum oluşabilir.
Suyun parçacıkları merkeze yaklaşırken dönme hızları artabilir.
Ancak gerçek bir girdapta sürtünme ve diğer kuvvetler de bulunduğu için hareket, bu basit örnekten daha karmaşıktır.
Yine de patenci örneği, suyun gider yakınında neden daha hızlı dönebildiğini anlamamıza yardımcı olur.
Girdabın Ortasında Neden Çukur Oluşur?
Gider çevresinde dönen suyun yüzeyine dikkatlice bakarsan bazen huni biçiminde bir çukur görebilirsin.
Bunun nedeni suyun dönme hareketi ve basınç dağılımıyla ilgilidir.
Dönen suyun yüzeyi, merkezde daha alçak bir seviyeye inebilir.
Çevredeki su ise daha yüksek kalabilir.
Böylece yüzeyde çukura benzeyen bir şekil oluşur.
Bazı durumlarda bu çukur gider girişine kadar uzanabilir ve içeri hava da çekilebilir.
Ancak her su boşalmasında belirgin bir huni görünmez.
Her Küvette Girdap Oluşur mu?
Hayır.
Girdabın oluşması suyun hareketine, giderin yapısına ve diğer koşullara bağlıdır.
Bazı küvetlerde su belirgin biçimde dönerek boşalabilir.
Bazılarında ise dönme hareketi çok küçük kalabilir.
Suyun miktarı ve giderin konumu da sonucu etkileyebilir.
Bu nedenle girdap oluşumu, bütün küvetlerde aynı şekilde gerçekleşen değişmez bir olay değildir.
Aynı küvette farklı zamanlarda farklı su hareketleri gözlemlenebilir.
Girdap Saat Yönünde mi, Ters Yönde mi Döner?
Her iki yönde de dönebilir.
Bazen girdap, saatin ibreleriyle aynı yönde hareket eder.
Bazen de tersine döner.
Bu yönü belirleyen en önemli etkenler arasında suyun başlangıçtaki hareketi ve giderin çevresindeki koşullar bulunur.
Örneğin suyun daha önce hangi yönde karıştırıldığı sonucu etkileyebilir.
Bu nedenle bir küvette suyun dönüş yönünü önceden kesin olarak söylemek çoğu zaman mümkün değildir.
Dünya'nın Dönüşü Girdabı Etkiler mi?
Dünya kendi ekseni çevresinde döner.
Bu dönüş, çok geniş alanlarda hareket eden hava ve su kütlelerinin yönünü etkileyebilir.
Bu olaya Coriolis etkisi denir.
Coriolis etkisi, büyük hava sistemleri ve okyanus akıntıları açısından önemlidir.
Ancak sıradan bir küvette su çok daha küçük bir alanda hareket eder.
Bu nedenle Dünya'nın dönüşünün etkisi, suyun başlangıç hareketi ve giderin biçimi gibi etkenlerin yanında çok zayıf kalır.
Özel ve çok dikkatli hazırlanmış deneylerde bu küçük etki incelenebilse de evimizdeki küvetler için dönüş yönünü belirleyen güvenilir bir kural değildir.
Kuzey ve Güney Yarımkürede Su Ters Yönlerde mi Döner?
Bazen şöyle bir bilgi duyabiliriz:
“Kuzey yarımkürede su hep sağa, güney yarımkürede ise hep sola döner.”
Bu ifade günlük lavabo ve küvetler için doğru değildir.
Türkiye'deki bir lavaboda su saat yönünde de ters yönde de dönebilir.
Aynı durum güney yarımküredeki sıradan lavabolar için de geçerlidir.
Çünkü küçük su girdaplarında yerel koşullar çok daha belirleyicidir.
Dünya'nın dönüşüyle ilgili gerçek bir fizik olayının, her büyüklükteki su hareketini aynı biçimde yönettiğini düşünmemeliyiz.
Girdaplar Tehlikeli Olabilir mi?
Küvet giderinde gördüğümüz küçük girdaplar, nehirlerdeki veya denizlerdeki girdaplarla aynı değildir.
Doğal sularda oluşan güçlü akıntılar insanları sürükleyebilir.
Özellikle nehirlerde ve baraj çevrelerinde suyun hareketi dışarıdan göründüğünden daha tehlikeli olabilir.
Bu nedenle doğal sulardaki girdaplara yaklaşmak veya içlerine girerek deney yapmak doğru değildir.
Evde de suyun hareketini incelerken giderin içine el sokmamak ve banyo güvenliğine dikkat etmek gerekir.
Girdaplar Bize Ne Öğretir?
Küvetteki küçücük bir girdap, suyun hareketi hakkında önemli bilgiler verir.
Yer çekiminin suyun giderden akmasındaki rolünü öğreniriz.
Suyun başlangıçtaki küçük hareketlerinin nasıl belirginleşebildiğini görürüz.
Dönme hareketinin merkeze yaklaştıkça nasıl değişebileceğini keşfederiz.
Ayrıca Dünya'nın dönüşünün büyük hava ve su hareketlerini etkilediğini, ancak evdeki küçük girdapların yönünü tek başına belirlemediğini anlarız.
Bir dahaki sefere boşalan suyun çevrinti yaptığını gördüğünde görünmeyen bir çark aramana gerek kalmayacak. Çünkü o küçük girdap, hareket eden suyun ve fizik kurallarının birlikte ortaya çıkardığı doğal bir olaydır.
Girdaplar Hakkında Ne Öğrendik?
1. Küvetteki su boşalırken neden girdap oluşur?
Suyun içindeki küçük dönme hareketleri, su gidere yaklaştıkça belirginleşebilir ve girdap oluşturabilir.
2. Suyun giderden akmasını ne sağlar?
Yer çekimi ve suyun bulunduğu ortamla gider arasındaki basınç koşulları, suyun dışarı akmasını sağlar.
3. Girdap neden ortasında çukur oluşturur?
Suyun dönme hareketi ve basınç dağılımı, su yüzeyinin merkezde alçalmasına neden olabilir.
4. Küvetteki su her zaman aynı yönde mi döner?
Hayır. Başlangıçtaki su hareketine ve gider çevresindeki koşullara göre her iki yönde de dönebilir.
5. Dünya'nın dönüşü küvetteki suyun yönünü belirler mi?
Normal koşullarda hayır. Coriolis etkisi, sıradan küvetlerdeki diğer etkenlere göre çok zayıftır.
6. Her su boşalmasında girdap oluşur mu?
Hayır. Bazen belirgin bir girdap oluşurken bazen su dönme hareketi göstermeden veya çok az dönerek boşalabilir.
