Hava yastığı nasıl çalışır?

Bir kaza meydana geldiğinde, hava yastıkları yolcuları yaralanmalardan önlemek için göz kırpmadan daha hızlı bir şekilde şişen güvenlik donanımlarında biridir.
NHTSA (ABD, Ulusal Otoyol Trafik Güvenliği Dairesi) tarafından yapılan bir gerçek çarpışma deneyinde emniyet kemeri ve hava yastığının birlikte doğru kullanımının ciddi kafa çarpmalarının % 75'ini, ciddi göğüs yaralanmalarının % 66'sını önlemede etkili olduğu görülmüştür. Ancak bu donanım aracın ön koltuğunda seyahat etmekte olan küçük çocuklar için bir tehdit oluşturmaktadır. Çalışmalar, araçta yolcular için hava yastığı olsun olmasın çocukların arka koltukta oturmalarının % 29 daha güvenli olduğunu göstermektedir. Çocuklar için en önemli olan yön, yaş ve boylarına en uygun çocuk güvenlik koltuklarında kemerleri bağlı olarak arka koltukta oturmalarıdır.

Hava yastığında dört temel bileşen vardır. Yastık, gaz dolu tüp, elektronik kontrol ünitesi (beyin) ve sensör. Bu temel bileşenlerin görevleri ise şu şekildedir;

Yastık = Ana görevi çarpışmaya göğüslemektir. Bu nedenle hafif ve esnek olmalı ve patlama sırasında maruz kaldığı yüksek gaz sıcaklığına dayanıklı olmalıdır. Ayrıca yastığın düzgünce açılması içinde talk pudrasına benzer bir tebeşirli malzemeyle kaplanmıştır.

Sensör = Aracın ön kısmında bulunur ve çarpışmanın şiddetini belirler ve sisteme bildirir.

Elektronik kart = Sensörden aldığı bilgileri denetleyerek hava yastığının doğru zamanda çalışmasını sağlar.

Gaz dolu tüp = Kaza anında patlayarak nitrojen gazı açığa çıkartır ve bu gazla hava yastığını şişirir.

Peki, hava yastığı nasıl çalışır?

Bir çarpışma anında hava yastığı sisteminde şu adımlar oluşmaktadır.

1 - Araç bir yere çarptığında aniden yavaşlamaya başlar.

2 - Çarpışma sensörü (ivme ölçer) ani değişen ivmeyi tespit eder ve elektronik kontrol ünitesine bu değeri, çarpışmanın şiddeti oranında bir sinyalle bildirir.

3 - Elektronik kart bu değer doğrultusunda, önceden belirlenmiş yavaşlama hızından hızlı bir sinyal aldı ise derhal hava yastığı devresini tetikler. Bu sinyal ise aracın 15-25 km/h arasında bir hızla tuğla duvara çarptığı varsayılarak ayarlanmıştır. Normal fren yapma hava yastığı devresinin tetiklemek için gerekli sinyali üretmez.

4 - Hava yastıkları sıkıştırılmış veya basınç altındaki havanın veya bir gazın salıverilmesiyle şişmezler. Bir kimyasal reaksiyonun sonucunda şişerler. Bu kimyasal reaksiyonun ana maddesi ’sodyum azide’dir, yani NaN3. Normal şartlarda durağan olan bu molekül ısıtılınca anında ayrışır ve ortaya nitrojen gazı çıkar. Çok az miktarından, yani 130 gramından 67 litre nitrojen çıkabilir. Ancak bu ayrışmadan ortaya bir de sodyum (Na) çıkar ki, çok reaktiftir. Su ile birleşince vücuda bilhassa gözlere, buruna ve ağza ağır tahribat verebilir. 

2NaN3(s) = 2Na(s) + 3N2(g)

Bu tehlikeyi önlemek için hava yastığı üreticileri kimyasal reaksiyonda sodyum ile birleşebilecek bir gaz daha kullanıyorlar ki, bu da potasyum nitrattır (KNO3). Bu reaksiyondan da yine ortaya nitrojen çıkar.

Eşik değerin üstünde bir değer alan elektronik kontrol ünitesi, NaN3 bulunduğu bir tüple elektrik sinyali gönderir. Burada bir kıvılcım meydana gelir ve bunun meydana getirdiği ısıdan da NaN3 çözülür ve nitrojen gazı açığa çıkar. Bu gaz ise hava yastığını saatte 320km/h bir hızla dolarak şişirir. Bu özellikle çocuklar olmak üzere, çok yakın oturan kişilere zarar verebilecek çok büyük bir güç anlamına gelir. Bu sebeple yolcular ön koltuk yeterince geriye çekerek seyahat etmelidirler. Sürücülerin direksiyona en az 25 cm uzaklıkta olması ve hava yastıklarının açılış yönüne karşı ellerini tutmamalalıdırlar.

Tüm bu olaylar sadece 40 milisaniyede yani 0,040 saniyede meydana gelmiştir.

Göz kırpmak için gereken süre 100-200 milisaniyedir. Hava yastıkları göz kırpma süresinin yarı bir zamanda şişmektedir.

5 - Hava yastığı tam olarak şişmiştir ve aracın çarpmasından dolayı yolcudaki oluşan enerjiyi absorbe etmiştir.

6 - Bir saniye sonra ise yastık üzerindeki özel delikler vasıtası ile kendi kendine söner ve kazazedeye devamlı baskı yapılmasına mani olur.

Devamı...

Klavye nasıl çalışır?

Eğer klavyeden bir tuş çıkarıp şöyle bir bakarsanız, klavyenin nasıl çalıştığını az çok tahmin edebilirsiniz. Resimde gördüğümüz gibi tuşu söktüğümüz yerde bir delik ve tuşda ise bu delikle aynı şekle sahip uzun yuvarlak çubuk göreceksiniz. Tuşa bastığınızda tuş üzerinde çubuk bu delik içine doğru hareket edecek ve aşağıdaki kontak katmanlarına dokunacaktır.
Bu deliğin içinde de klavyede yay etkisi yaratan küçük bir kauçuk bulunmaktadır. Tuşa bastıktan sonra elimizi çektiğimizde tuşu yukarı itme görevi bu küçük kauçuktadır.

Peki, nasıl çalışır?

Şimdi klavyenin altı kısmını söküp daha yakından bakalım. Hangi tuşa basıldığını tespit eden şeffaf yapıdaki katmanları göreceksiniz. Üstteki yeşil dikdörtgen ise “Num lock”, “Caps lock” ve “Scroll lock” tuşları için 3 tane led içermektedir. Aynı zamanda mikroişlemciyi barındırır ve elektrik sinyallerini klavyeden bilgisayara taşımak için bir USB kablo (eski klavyelerde PS/2) içermektedir.

Resimlerden de görüldüğü üzere kontak katmanlardaki bu devrelere klavyenin büyülü kısmı denilebilir. Basıldığı tuşu tanımlamak için birlikte çalışan üç ayrı katman vardır. Bunların ikisi elektriksel olarak iletken metal desenlerle kaplı ve diğer ise delik içeren yalıtım katmanıdır. İşte tuşa bastığımızda bu elektik devrelerinden akan akım klavyenin mikroişlemcisine gider ve 01’lerden oluşan ikili kodlar ile bilgisayara iletilir.

Devamı...

Ampul nasıl çalışır?

Ampulün keşfinden önce güneş battıktan sonra bir yeri aydınlatmak oldukça zor ve tehlikeli idi. Bir demet mum veya meşaleler veya gaz lambaları gibi şeyler kullanılırdı.

1800 yılların ortasında elektrik biliminin biraz daha gelişmesi ile mucitlerin elektrikli ev aydınlatma teknolojisine itti. İngiliz Joseph Swan ve Amerikan Thomas Edison ikiside aynı zaman etrafında (1878 ve 1879, sırasıyla) ampul fikirlerinin temellerini attı.
Günümüzde olmazsa olmazlarımızdan biri olan ampullere her yerde karşılaşabiliriz. Evlerimizde, trafik lambalarında, araba farlarında kısacası güneş battığında onları her yerde görebilirsiniz.
Günümüzde ki modern ampullerin Edison’un oluşturduğu modelle hemen hemen aynıdır.

Peki, nasıl çalışır?

Ampullerin çok basit parçaları vardır. Bunları sıralayalım.
1 - Cam bir dış kap: Isınmadan dolayı oksijenle temas edip yanmasını önlemek için havası boşaltılmıştır. Eğer havası boşaltılmasaydı ısı oksijenle buluşup ampulü yakacaktır.

2 - Gaz: İçine yanma özelliği olmayan azot ve argon gibi gazla konulur. Eğer havası boşaltıldığı halde bu gazla koymasaydık, ampulün içinde ki filaman zamanla yüksek sıcaklıkta buharlaşıp, havasız bir ortamdan dolayı ampulün iç yüzeyinde bir is tabakası meydana gelecektir. Buda ışığı azaltmakla eş anlamlı.

3 - Tungsten filaman: Kıvrılmış filamandır. İletken bir tel parçasıdır. Kıvrılmış bir şekilde kullanırız çünkü göründüğünden daha uzun olması için. Uzun tellerin direnci kısa tellerden daha fazladır.
Ampuldeki ışık bu tel parçasının ısınmasıyla oluşur. Tungsten metali kullanıyoruz çünkü bu metalin yüksek erime sıcaklığına sahiptir. Yaklaşık 3422 C erime sıcaklığına sahiptir. O yüzden ampullerde kullanılacak en iyi metaldir.

4 - Bakır nikel teller: Elektrik akımını filamana taşıyan tellerdir.

5 - Destek telleri: Filamanın düzgün ve sabit bir şekilde durması için destekler.

6 - Cam dayanağı: Filamanı ve bakır nikel telleri tutar.

7 - Elektrik temas noktaları: İki tane vardır. Biri tabanın yanında diğer tabanın altında.

8 - Vida başlığı: Ampulün yerine montajı için kullanılır.

Şimdi ampulümüze elektrik verelim ve nasıl çalıştığına bakalım.

Elektrik temas noktasından gelen akım, bakır ve nikel teller yardımıyla filamana ulaşır. Bu ince teller elektrik akımına şiddetli bir biçimde direnir ve tel aşırı ısınarak yaklaşık 3000 dereceye kadar çıkar. Ve görünür radyasyon yayar. Aslında ısınan her şey radyasyon yayar. Bu aşırı ısınma sonucunda da gözle görülü ışıma saçılır. İşte bu şekilde elektrik enerjisi ısı ve ışık enerjisine dönüşmüş olur.

Devamı...

Pi sayısı

Pi sayısı matematik hesaplamaları için oldukça önemli bir sayıdır. Daireler, yaylar, sarkaçlar( yay şeklinde hareket eden cisim) gibi şeyler üzerinde çalışırken kendinizi pi sayısı ile baş başa bulabilirsiniz. Ayrıca daire ile hiç alakası olmayan durumlarda bile pi sayısı ile karşılaşmanız büyük olası.
Pi sayısının tanımı oldukça basittir. Dairenin çevresi / çap
Bu oran herhangi bir dairede 3,14 sonucunu vermek zorundadır. Bu deneyi evinizde basitçe kanıtlayabilirsiniz.
İlk önce evinizde dairesel bir obje bulun. Kavanoz kapağı, CD, tabak – artık dairesel olarak ne bulabiliyorsanız. Büyük bir objede bunu yapmak daha kolayınıza gelecektir.
Cetvelle bulduğunuz dairenin çapını ölçünüz.
Daha sonra bir bantla dairenin kenarını, çevresini sıkı şekilde sarın ve bandı kesip elde edilen uzunluğu da ölçünüz. Elde ettiğiniz sonuç dairenin çevresidir.
Eğer bu ölçümleri doğru bir şekilde yaptıysanız, bandın uzunluğunu, çapa bölerseniz sonuç her zaman 3,14 olacaktır.

Çapı 1 birim olan dairenin çevresi pi'ye eşittir.

Pi sayısı bu kadar basit görünmesine rağmen, oldukça gizemli ve büyüleyicidir. Bir irrasyonel sayı olduğu için virgülden sonra sonsuza kadar gider. Hiçbir tekrar olmaksızın. Bu ondalık dizilerin arasında her bir sayı vardır. Doğum tarihinizi, tc kimlik numaranızı gibi hepsi bu ondalık sayıların içlerinde bir yerde. Bu ondalık sayıları bir harfe dönüştürürsek var olmuş bütün sözcükleri elde etmiş oluruz. Hatta abartmıyoruz, başından sonuna hayat hikayenizi ve bir kitabı bulabilirsiniz.

En uzun pi hesaplama rekoru Fabrice Bellard tarafından hesaplanmıştı ve 2 trilyon 700 milyar rakamdan oluşuyordu. Pi sayısı 1.24 trilyonuncu basamağına kadar hesaplandı ki bu hesaplanan rakamı bile bilgisayara yazmak için 310 milyon sayfa, 2.4 TB harddisk yeri gerekti. Yani 1 milyon mp3 kadar.

Bu siteden pi ve doğum tarihiniz arasında ilişkiyi görebilirsiniz.
http://mypiday.com

Ve kendinizi pi sayısının müziğine bırakabilirsiniz.
https://www.youtube.com/watch?v=wM-x3pUcdeo

Devamı...