Dayanıklılık Hakkında Bilgi

dayaniklilik-nedir

Dayanıklılık Hakkında Bilgi
Galileo, belirli bir yükseklikten düşen atın kemiklerinin kırılabileceği, aynı yükseklikten düşen bir köpeğin kemiklerinin zarar görmeyebileceği düşüncesine sahiptir. Buradan yola çıkarak Galileo, cisimlerin ve canlıların boyutları büyüdükçe dayanıklılıklarının azaldığını iddia etmiştir. Ölçeklendirme yaparak, yani bir cismin boyutlarını aynı oranda değiştirerek, dayanıklılıklarını karşılaştırmıştır.
Canlıların dayanıklılığını anlamak için basit geometrik cisimlerin dayanıklılığını inceleyelim. Örneğin aynı maddeden yapılmış, birinin boyutu diğerininkinin iki katı olan küpleri ele alalım.
dayaniklilik-nedir

Hesaplamalar incelendiğinde boyutları iki katına çıkarılan küpün kesit alanı ve yüzey alanı dört katına, hacmi ise sekiz katına çıkar. Yani kenarları belli bir oranda büyütülen bir cismin alanı büyütme oranının karesiyle, hacmi ise küpüyle orantılı olacak şekilde artar. Galileo tarafından ortaya konulan bu ilişki kareküp kanunu olarak bilinir. Galileo’nun kareküp kanununa göre büyütülen cisim belli bir büyüklükten sonra kendi ağırlığını bile taşıyamaz. Bu durum, büyütülmüş olan küpün ağırlığından dolayı tabanına yaptığı baskının küçük küpe göre daha büyük olması ile ilişkilidir. Tabandaki bu baskı arttıkça bir cismin çökme olasılığı artar.
Buradan yola çıkılarak boyutları belli bir oranda değiştirilen bir cismin dayanıklılığı,

dayaniklilik-hesabi

oranı ile kıyaslanabilir.

Şimdi, boyutları iki katına çıkarılan küpün dayanıklılığının nasıl değiştiğini hesapla­yalım.

dayaniklilik-hesabii

Hesaplamalar dikkate alındığında, küpün kenar uzunlukları büyüdükçe kesit alanın hacme oranının azaldığı görülür. Boyutları aynı oranda artırılan küp için kesit alanındaki artış, hacimdeki artış kadar büyük olamaz. Buradan yola çıkarak, cisimler büyüdükçe daya-nıklılıklarının azaldığını söyleyebiliriz.

Galileo, bu hesaplamaların canlılar için de geçerli olduğunu söylemiş¬tir. Bu yüzden doğada bütün canlıların belli bir sınıra kadar büyüyebileceğini belirtmiştir. Karıncayı fil büyüklüğüne getirebilmek için karıncanın vücudunu belli bir oranda büyütürsek bacakları vücudunu taşıyamaz ve kırılır. Çünkü karıncanın ağırlığı büyütme oranının küpü ile artış gösterirken, bacaklarının kalınlığı büyütme oranının karesi ile artar.

Düzgün geometrik yapılı cisimler dışında dayanıklılığı karşılaştırmak ko¬lay değildir. Canlılar düzgün geometrik yapıda olmadıkları için dayanıklılıkla¬rının karşılaştırılmasında başka değişkenler de etkili olur. Cismin boyutunun yanında, şekli ve yapıldığı maddenin türü gibi faktörler de cisimlerin dayanık¬lılığını değiştirir. Bütün canlıların kemik ve kas yapıları birbirinden farklıdır. Bu yüzden sadece kesit alanı ve hacim oranı ile dayanıklılığı karşılaştırmak yeterli değildir.

Bir cismin boyutlarının artırılması ancak daha güçlü maddelerin kullanıl-ması veya kullanılan maddelerin kalınlığının artırılması ile mümkün olabilir. Mühendisler bina, köprü, uçak ve gemi gibi büyük cisimleri daha dayanıklı olacak şekilde tasarlarlar. İki katlı bir binayı tuğla ve beton ile inşa ederken, gökdelen yapımında dayanıklılığı daha fazla olan çelik gibi malzemeler kulla¬nılır. Gökdelenlerin yükseklikleri malzemelerin dayanıklılığının geliştirilmesi ile artırılabilir. En fazla kaç katlı bina yapılabilir sorusunun kesin bir yanıtı yok ama kat sayısının sınırsız olamayacağını kesinlikle söyleyebiliriz.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir