Kahve Neden Zor Dökülür?
Pineklemeyle geçirilen bir pazar sabahı ve kahvenin son kısmını kupanıza doldurduğunuz anda, eşiniz biraz da kendisine kahve vermenizi istediğini belirtiyor. Cömert bir kişi olduğunuz için taze kahvenin yarısını kupasına döküyorsunuz. Bu esnada tezgahın her yerine ve zeminine kahve dökülüyor. Neden bir sıvıyı kupadan başka bir yere aktarmak bu kadar zor? “Coanda Etkisi” olarak bilinen bir fizik ilkesi mutfaktaki karışıklıktan sorumludur. Fakat bu etki sadece kötü sonuçların sebebi değildir. Mesela uçakların uçabilmelerinin nedeni de budur!
Uçabileceğimi İnanıyorum
Büyük olasıkla Henri Coanda’yı hiç duymadınız, ne kadar utanç verici! Pek tanınmamasına karşın, o 1910’da jetle çalışan ilk hava taşıtını yapan insandır (bazı kaynaklara göre de ilk uçuran). Çalışması başarısızlıkla sonuçlansa da, sonraki yıllarda uçak kanatlarının nasıl kalkış sağladığını anlamamamıza büyük bir katkı yaptı.
1934’te, şimdi “Coanda Etkisi” olarak bilinen bu prensip üzerinde çalışan bir cihazın patentini aldı: Eğimli bir yüzeyde hareket eden bir akışkan, yüzey boyunca hareket etmeye devam etmesini sağlayan bir iç basınç oluşturur. Hava da aynı su gibi bir akışkan olarak değerlendirildiğinden, bir uçak kanadı havalanmak için bu etkiyi kullanabilir. Ama nasıl? Hızlı hareket eden moleküller yavaş hareket eden moleküllere göre daha az basınca sahiptir (Bernoulli prensibi olarak adlandırılan yasaya göre), yani bir hava jeti yüksek basınçlı alanlar tarafından çevrelenen düşük basınçlı bir akım şeklindedir. Bu akımın bir tarafına başka bir yüzey ekleyince, üzerine binen yüksek basınç ortadan kalkar ve diğer taraftaki basınç sebebiyle jet akımı tamamen bu yüzeyi iter. İşte bu kadar! Yüzey eğimli olsa bile, akışkan “sıkışmış” olur.
Bir uçak kanadının tepesi kavislidir ve altı düzdür. Havanın doğal eğilimi düz bir çizgi halinde ilerlemek olduğundan, kanatların üstünde eğri olan hava molekülleri çarpışırlar. Kanada yakın olan hava molekülleri kanada asılı kalır, ama uzakta olanlar çekimden kurtulur ve düz ilerlerler. Bu sırada kanadın altı düz olduğu için, oradaki hava molekülleri yüzey boyunca birlikte hareket ederler.
Sonuç olarak kanadın üstünde ve altında aynı sayıda hava molekülü vardır, ama kanadın üstündeki hava molekülleri daha düşük basınç oluşturan geniş bir alana yayılırlar.Yüksek basınçlı hava düşük basınçlıya doğru itilir ve hanımlar-beyler, kemerlerinizi bağlayın, çünkü kalkışa hazırız!
Dökülen Kahvenin Ardından Ağlamayın
Bunun kahve ile ne ilgisi var? Kahvenizdeki moleküller de ortam havasının neden olduğu basınç yüzünden, kupanızın yüzeyi boyunca akarken “sıkışır”. Ve yukarıda anlattığımız “Coanda Etkisi” sayesinde, kupanın ağzında bile kahve yüzeye yapışık olarak kalacaktır. Ama elbette “Coanda Etkisi” de sonsuz değildir. Eğer eğim yeterince keskinse; mesela bir sürahi ağzı gibi, sıvı baskıdan kurtulacak ve serbestçe akacaktır. Kahvenin sürahiden dökülürken her yere akmamasına rağmen, kupanızdan dökülürken yere damlamasının sebebi işte budur.
