Uçakların aşırı yüksek sıcak havalarda iniş ve kalkışlarına izin verilmez. Peki ama neden?
Bunun nedenini anlamadan önce , uçakların nasıl uçabildiklerini anlamanız gerekiyor. Bir cismin momentumu, kütlesi çarpı hızına eşittir. Momentum prensibine göre , bir nesneye uygulanan toplam kuvvet , momentumundaki değişim oranına eşittir. Aklınıza uçağın momentumundaki değişim gelebilir, fakat biz uçağa çarpan havanın momentumundaki değişimden bahsediyoruz. Havadaki her molekülün uçağa çarpan küçük bir top olduğunu hayal edin. Aşağıdaki resim bunu anlamanıza yardımcı olabilir.
Hareket eden kanat, hava topları (hava molekülleri) ile çarpışır ve topların momentumları değişir. Buda bir kuvvet gerektirir. Newton’un etki tepki yasasından dolayı, kanadın hava toplarına uyguladığı kuvvet , hava toplarının kanada uyguladığı kuvvete eşittir. Bu durumda iki şey oluşur: kanadı yukarı doğru iten bir itme kuvveti ve geriye doğru bir çekme kuvveti.
İtme kuvvetinin oluşabilmesi için uçağın hareket etmesi gerektiğinden, uçağın hızını artıracak bir itme kuvvetine ihtiyaç vardır. Bunun yanında uçak istenilen hızda uçmaya başladığında, onu dengede tutabilecek bir başka itme kuvvetine ihtiyaç vardır. Genel olarak, itme bir pervane yada jet motoru sayesinde elde edilir.
Peki bunun sıcaklıkla ilişkisi nedir?
Eğer kanat tek bir hava topu ile çarpışırsa , çok fazla itme kuvveti oluşmaz. Daha fazla itme kuvveti oluşturmak için, hava topları ile daha fazla çarpışmaya ihtiyaç vardır. Bunu elde etmenin çeşitli yolları vardır. Pilot uçağı daha hızlı uçurarak kanada çarpan hava toplarının oranını arttırabilir. Yada mühendisler, kanatları daha geniş dizayn ederek, daha fazla hava topları ile çarpışmasına yardımcı olabilir. Son olarak, uçak hava topları ile daha fazla çarpışmayı ortamda hava topu miktarı fazla ise elde edebilir. Başka bir deyişle, hava yoğunluğu arttırılarak bu elde edilebilir. (Bu durumu daha iyi anlamak için linkteki hava simülasyonu ile oynayabilirsiniz.)
Bu bizi hava sıcaklığına götürüyor.
Şimdi etrafınızda bulunan bütün hava toplarını düşünün. Bunlar olabilecek her yönde farklı hızlarda hareket ederler. Sıcaklık arttıkça ortalama hava topu hızı da artar. Ortalama hızları artan hava topları, başka hava topları ile çarpıştığında daha fazla etki gösterirler. Sıcaklıktaki artış gazların genişlemesine neden olur. Havanın hacmi arttıkça , yoğunluğu azalır. Daha önce yoğunluğu fazla olan havanın daha fazla itme kuvveti oluşturacağını söylemiştik. Bunun tam tersi de doğrudur. Yoğunluğu az olan hava, daha az itme kuvveti oluşturur.
Bu yüzden dolayı aşırı yüksek sıcaklıklarda uçakların kalkışına izin verilmez. Uçağın hızını arttırarak bu durumdan kurtulabileceğimizi söyleyebilirsiniz. Fakat, bunu yerde yapmak için çok uzun pistlere ihtiyaç vardır. Bu yüzden bu mümkün değildir.
Kaynak : https://www.wired.com/story/phoenix-flights-canceled-heat/
