Yelkenli Tekne Dönerken Ne Tarafa Yatar?

[Doğan Erbahar]

Geçen akşam Erol Abi whatsapp grubunda çok hoş bir soru sormuş: yelkeni kapalı ve üzerinde yol olan tipik bir yelkenli tekne misalen sancak alabanda bassa ne tarafa doğru yatar?

Çoğu kişinin aklına sağa dönen bir araba gibi tabii ki sola yatar cevabı gelebilir ama durum biraz daha nüanslı.
Ben ilk etapta şu cevabı verdim:

"Stabil bir teknede ağırlık merkezi aşağıda olmak durumunda aksi takdirde alabora olur. (Bkz. Isveçde Vasaa müzesinde sergilenen vasaa gemisi)

Ağırlık merkezi ne demek? cismin eylemsizlik ile ilgili tüm kuvvetlerinin odaklandığı merkez demek. Dolayısı ile teknenin referans sisteminden hissedilen merkezkac kuvveti bu ağırlık merkezine basar. Bu da kaldırma merkezinin altında yer aldığından teorik olarak içeri doğru yatması gerektiğini düşünebiliriz bir an için.

Ancak bu analizde salt kaldırma merkezi üzerinden değil de tekne gövdesinin ve şeklinin hareketinden kaynaklanan dinamik etkileri göz önüne almadım. Mesela tekne döndüğünde yanal dirence maruz kalacak. Bu yanal direnç merkezinin salma gibi küçük yüzey alanına sahip bir yüzeyde değil de daha yukarıda gövdeye yakın bir yerde olacağını kestirmek zor olmasa gerek. (Buradan emin değilim) Öyle olunca da... yine içeri yatar gibi duruyor... 😃.... böyle şeylerde chat gptye çok güvenmeyin"

Ancak ondan sonra birçok kaptan pratik tecrübesinden dışa doğru yattığını söyleyince yazdığım şeyde ne yanlış olduğunu düşünmeye başladım. Zira fizik olarak hiçbir kusur yok yazdığım şeyde. Ama yanlış şuradan kaynaklanıyor: "KÜTLE MERKEZİ GERÇEKTEN KALDIRMA MERKEZİNİN veya YANAL DİRENÇ MERKEZİNİN ALTINDA MI?"

ChatGPT gibi dil modellerine sorunca evet tabii ki öyle diyor, "ispat" olarak da internetten bulduğu "olabildiğince aşağıda tutulmaya çalışılıyor" yelkenli teknelerde bu, çünkü salma var filan gibi geveleyip ikna etmeye çalışıyor. Gemilerde öyle değil ama stabiliteyi sağlayan şey metamerkezdir filan diye de ekliyor (ki burası doğru)

Birader dedim, sıkıştırdım biraz, bana spesifik data göster dedim. O zaman biraz daha derin araştırdı ve ilk cevabımı düzeltiyorum dedi. 😜 Yani ağırlık merkezi yelkenli teknelerde de gemilerde olduğu gibi kaldırma merkezinin üzerinde oluyor galiba diye bir hesap yaptı ve öyle de buldu. (İşte uzman bilgisi ve prompt mühendisliği bu yüzden önemli!)

Yoksa teknenin dışa yatması gözlemini başka türlü açıklamak mümkün değil. Biraz dağıtmış olabilirim, şöyle özetleyeyim.

Benim ilk verdiğim cevap ağırlık merkezinin kaldırma merkezinin kesinlikle altında olması gerektiği genel kabulüne (yanlış bir kabul) dayanıyordu, mantığım doğru ama kabulüm yanlıştı. (ChatGPT bile ilk cevabında bu hatayı yapıyor gördüğünüz gibi.) Peki ağırlık merkezi kaldırma merkezinin üstünde ise tekne gerçekte nasıl stabil kalıyor? Teknenin stabilitesini sağlayan şey bir tarafa yattığı zaman su altında kalan hacminin de o tarafa kayması. Yani kaldırma merkezi de kayıyor. İşte bu merkezden çizdiğiniz bir düşeyin orta hat ile kesiştiği noktaya "metamerkez" deniyor. Kütle merkezinin meta merkezin altında kalması yeterli oluyor stabilite için.

Aşağıdaki görselde B kaldırma merkezi G ağırlık merkezi M de metamerkez.



Şimdi gelelim soruya kütle merkezi kaldırma (ve muhtemelen yanal) direnç merkezinin de üzerinde kaldığı için kütle merkezi dışarı direnç merkezi içeri bastığından dışarı doğru bir dönme momenti yaratıyor ve dönen yelkenli teknenin dışarı doğru yatması bu şekilde açıklanıyor.

Grupta yalapşap üstü kapatıldı nedense de güzel konu olduğu için buraya taşımak istedim.

[Hulusi Gülen]

Güzel ve ilginç bir konu. Bir Fizikçi ve yapay zeka penceresinden bilgiler döküldü; wA grubunda "bunu tecrübe/test edip bildireyim" diyen Reisler vardı; şimdi bir de o dönüşleri bekleyelim; bakalım evdeki hesap çarşıya uyacak mı :)

[Nalan Yüksel]

Doğan kaptan,
Bilgiler için teşekkür. ChatGPT i de anlatmanız yararlı oldu. Doğru sormak ve hatayı bulmak açıklayıcı olmuş.
Günümüzde bilim aşırı uzmanlaşma sonucu bütünü ve/veya zaman zaman ayrıntıları kaçırmaya yol açabiliyor.
Tekrardan bilgiler için teşekkür.
Nalan Yüksel.   

[Erol Şar]

Şimdi ben şöyle düşünüyorum.
Yelkenli tekne en kesitiyle,gemi en kesiti oldukça farklı.Yelkenli tekne en kesiti aşağı yukarı bir yarım daire gibi.Bildiğim, tekne yatınca su altı formu en az değişime uğrasın diye bu yapılmaya çalışılıyor.
Boyle olunca tekne yatınca B merkezi pek fazla yer değiştirmez.Dolayısı ile doğrultma moment kolu ya yok yada çok küçük kalıyor.
Başka dinamik kuvvetler sözkonusu olmalı.
Ayrıca salmadan dolayı yelkenlilerde G merkezi B den aşağıda olabilir.Bunu tam bilemiyorum.

[Erol Şar]

Şimdi ben şöyle düşünüyorum.
Yelkenli tekne en kesitiyle,gemi en kesiti oldukça farklı.Yelkenli tekne en kesiti aşağı yukarı bir yarım daire gibi.Bildiğim, tekne yatınca su altı formu en az değişime uğrasın diye bu yapılmaya çalışılıyor.
Boyle olunca tekne yatınca B merkezi pek fazla yer değiştirmez.Dolayısı ile doğrultma moment kolu ya yok yada çok küçük kalıyor.
Başka dinamik kuvvetler sözkonusu olmalı.
Ayrıca salmadan dolayı yelkenlilerde G merkezi B den aşağıda olabilir.Bunu tam bilemiyorum.

Eğer G merkezi B den aşağıda ise dönüş sırasında,sadece merkezkaç kuvvet etkiliyse teknenin içeri yatması gerekir,fakat anlaşılan öyle olmuyor,demekki başka dinamik kuvvetler söz konusu.

[Erol Şar]

Eğer G merkezi B den aşağıda ise dönüş sırasında,sadece merkezkaç kuvvet etkiliyse teknenin içeri yatması gerekir,fakat anlaşılan öyle olmuyor,demekki başka dinamik kuvvetler söz konusu.

Yeni nesil yelkenlilerin altı dümdüz tabak gibi oluyor neredeyse,bu ise işi iyice karmaşıklaştırıyor.

[Doğan Erbahar]

Erol Abi, kendim çizdiğim bir görseli ekte yolluyorum bak. Yarı küresel yaptım alt tarafı. Yan yatırınca G tekne ile beraber kalkıyor ama B sağa kaymış durumda, işin özü orada. Çünkü suya göre içinde olan hacim değişmedi. Su o hacmin ortasına basıyor. (Düz filan olsa da az çok mantık aynı) İşte B'yi dikeyle kesiştirdiğin zaman oraya M diyoruz. G'nin M'nin altında kalması yeterli düzelmesi için.

Dediğine kesinlikle katılıyorum, G eğer B'nin altında kalsaydı kesinlikle içeri doğru yatardı tekne dönerken, bunun başka ihtimali lamı cimi yok. Zaten ilk cevabım da o kabul üzerineydi. (Kaldı ki ağırlık mekezini muhtemelen çok aşağı çekmiş dizaynlarda içeri yattığını söyleyen de oldu hatırlarsan, ben de bir iki videoda gördüm teknenin ilk tepkisi içeri yatar gibi oluyor bazı yelkenlilerde.)

Görsel yüklenmediyse şu linke de yükledim: https://pasteboard.co/0rSRq3LEby8a.jpg

[Erol Şar]

Erol Abi, kendim çizdiğim bir görseli ekte yolluyorum bak. Yarı küresel yaptım alt tarafı. Yan yatırınca G tekne ile beraber kalkıyor ama B sağa kaymış durumda, işin özü orada. Çünkü suya göre içinde olan hacim değişmedi. Su o hacmin ortasına basıyor. (Düz filan olsa da az çok mantık aynı) İşte B'yi dikeyle kesiştirdiğin zaman oraya M diyoruz. G'nin M'nin altında kalması yeterli düzelmesi için.

Dediğine kesinlikle katılıyorum, G eğer B'nin altında kalsaydı kesinlikle içeri doğru yatardı tekne dönerken, bunun başka ihtimali lamı cimi yok. Zaten ilk cevabım da o kabul üzerineydi. (Kaldı ki ağırlık mekezini muhtemelen çok aşağı çekmiş dizaynlarda içeri yattığını söyleyen de oldu hatırlarsan, ben de bir iki videoda gördüm teknenin ilk tepkisi içeri yatar gibi oluyor bazı yelkenlilerde.)

Görsel yüklenmediyse şu linke de yükledim: https://pasteboard.co/0rSRq3LEby8a.jpg

Ha evet G nin yeri tekneye göre değişmiyor.Tamamdır.Selamlar.

[Ahmet Kabaalioğlu]

Açıklayıcı bilgiler için teşekkürler. Elinize sağlık. Ben bu sorulan soru daki konuyu her teknemde bilmeden test etmişim.Özellikle kışın teknelerin altı temiz kalsın diye motorla yüksek süratte hatta tam yolda içe ve dışa sert manevralar yapardım. Dümen suyunun alabandalara vurup dümen çapı temiz kalsın diye bunu yapardım. sonraları dalıp gözlemlediğimde bu yaptığımın işe yaradığını görürdüm. Sonra bu konu açılınca hemen tekne ne tarafa yatardı diye düşündüm. Omurga salma ve ağır deplasmanlı bir Baba 35 olan Bidarka belli belirsiz dışa yatardı. Motor kıçını döndürmeye çalıştığı için çok yatamazdı, su altındaki kütle çok büyüktü çünkü. Ama düşününce çok daha hafif bir modern tekne olan Hunter 280 ile deneyimim aklıma geldi. Hep o teknenin içe yattığı gibi hatırladığımı düşünüyordum. Taki bu gün aklıma çaydanlığın devrilmesi aklıma gelene kadar. Evet o da belirgin dışa yatıyordu. Yine beneteau 44 ile de deneyimim dışa yattığı doğrultusunda. Şimdi burada paylaşılınca detayları anlamış oldum. Bu arada bu konu ile alakalı Denizcilik fakültelerinde ders içeriği varmış, ben bu konuyu çevremdeki profesyonellerden birine sorduğumda hemen benzeri açıklamayı yaptı.