Günümüz ticaretinin bel kemiği olan devasa gemiler, uçakların saatler içinde açabildiği boşlukları bir haftadan fazla sürede geçebiliyor. Hatta bu araçlar bisikletle ulaşabileceğimiz ortalama hızdan bile daha yavaşhızlı hareket ediyor
Ayrıca günümüzün modern yük gemileri, yüz binden fazla beygir gücü üretebilir. Bu sayı en güçlü arabalardan bile onlarca kat daha fazladır. Peki, nasıl oluyor da gemiler hala bu kadar yavaş hareket ediyor?
Gemilerdeki motorlar yüzbinlerce beygir gücü üretebilir, ama nasıl oluyor da bu kadar yavaş hareket ediyorlar?
Bu sorunun cevabı aslında ton başına beygir gücü “Fiyatlara baktığımızda netleşiyor. Gemilerdeki devasa motorlar yüzbinlerce beygir gücü üretse de gemilerin ölçekleri bir o kadar yüksek; daha da fazlası.
Ancak bu devasa araçlar Muazzam bir sürtünme kuvveti ile karşılandı. Özellikle yüklü gemilerin alt kısmı metrelerce denize giriyor. Geminin deniz altındaki alanı da sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü belirler.
Elbette bu sürtünme kuvvetinin gemiyi ne kadar yavaşlattığı motor gücüne bağlıdır. Motor ne kadar çok güç üretirse, karşı koyabileceği sürtünme kuvveti o kadar yüksek olur; hızlanarak devam edebilir.
Ancak her şeyin bir sınırı vardır: ‘Aşırı hız’ kavramı burada devreye giriyor:
Bir nesneyi ne kadar yükseğe düşürürseniz düşürün, düşme hızı sonsuza kadar artmaz. Ancak bu sadece bir cisim düşerken etkili olan bir durum değildir. Bir cismin ulaşabileceği maksimum hızkütlesi ile ona uygulanan sürtünme kuvvetine ve uyguladığı itme/çekme kuvvetine bağlıdır.
Burası gemilere bağlandığımız yer. Motorun ürettiği güç sürtünme kuvvetinden yüksek olduğu sürece gemi hızlanmaya devam edecektir. Fakat bir süre sonra mümkün olan en yüksek hızına ulaşacaktır.ve artık hızlanamayacak.
Bu değer, birçok büyük gemi için genellikle ‘yüklü durumlarda’ (geminin altındaki kırmızı alan tamamen su altında olduğunda) kullanılır. 25 deniz mili‘ oluyor.
Tabii ki, bire bir motorlu bir geminin gövdesi daha küçük olsaydı, daha hızlı gidebilirdi. Sonuç olarak, kütlesi ve suyla temas ettiği alan daha düşük olacaktır. Tıpkı geminin ne kadar yüklü olduğu ve ne kadar suya “battığı” gibi, sürtünme kuvvetinin uygulandığı alanı değiştirir.
Peki sürat tekneleri yüksek yüzlere nasıl ulaşabilir?
Yüksek süratli tekneler sadece yüksek beygir gücü üreten motorlarla hızlı hareket etmezler. Bu botların tasarımı da büyük rol oynar. Sürat tekneleri, araç hızlandıkça aracın fiilen suyun üzerine çıkmasını sağlayan bir tasarıma sahiptir.
Bu sayede aracın su ile temas ettiği alan ve bu nedenle araca uygulanan kümülatif sürtünme kuvveti azalır.
Gemilerin daha hızlı gitmesi için ne gerekiyor?
- Dev yük gemilerini hareket ettiren motorlardan sadece biri.
Birincisi, motorlar çok daha yüksek güç üretmek ihtiyaçlar. Ancak üretilen güç iki katına çıksa bile hız aynı oranda artmaz. Çünkü motor gücü arttıkça gemiye uygulanan sürtünme kuvveti de uç hız grafiğinde görüldüğü gibi artmaktadır.
İkincisi, gemilerin çok daha yenilikçi, daha az sürtünmeli tasarımlara sahip olması gerekiyor. Bu tasarımlar artık kargo ve dev yolcu gemileri için geçerli değil. Bazı küçük gemilerde uygulanan tasarımlardan biri şu şekildedir:
