Merhabalar, öncelikle terminal hızın ne olduğunu anlamak için evrim ağacı youtube kanalında paraşütsüz düşme, göktelenden atılan 1 TL gibi videoları izlemenizi tavsiye ederim.
Aşağıdaki sitede tam sorunuzun cevabı olan konu için formül mevcut. Ayrıca konuya özel hesaplayıcı da eklenmiş, farklı değerler girerek sonuçları görebilirsiniz.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/lindrg.html#c2 [1]
"Sinking object" yani batan cisimler başlığı altında suya batan bir cismin hızı, batma süresi gibi değerlerin hesaplanması için formüller verilmiştir.
Batan cisme aşağı yönde yerçekimi kuvveti, aksi yönde sıvının kaldırma kuvveti ve sürtünme kuvveti etki etmektedir.
Sürtünme kuvveti cismin hızı artıkça artmaktadır.
Bir noktada cisme etkiyen kuvvetler dengeye ulaşır ve cisim sabit hızda hareket etmeye başlar.
Yani yeterince derinlik mevcutsa cisim başta bir süre hızlanır sonra sabit hızla batmaya devam eder.
Soruda belirtilen bilgilere ek olarak sıvının özkütlesi, sıvının viscositesi gibi değerlere de ihtiyaç vardır.
Bu bilgiler ile cismin terminal hıza hangi sürede, hangi mesafede ulaşağı ve terminal hızının ne olduğu hesaplanabilir.
Eğer bu mesafe soruda belirttiğiniz 1000 metreden az ise kalan mesafeyi sabit hızla terminal hızda alacağından kalan mesafe için X=V x t formulü ile gereken süre hesaplanabilir.
Ancak cismin batacağı mesafe terminal hıza ulaşabileceği mesafeden az ise terminal hız öncesindeki anlık hız hesabı gerekecektir.
Not: Gördüğüm kadarı ile formüllerde sıvı yoğunluğu sabit olarak düşünülmüş, ancak özellikle denizlerde bir hesap yapmak istiyorsanız, denizin farklı yüksekliklerinde suyun farklı yoğunlukları olacağından daha net bir hesap yapmak adına bu yoğunluk farklarını da hesaba katmak gerekebilir veya etkisi düşük olacağından göz ardı edilebilir.
Kaynaklar
- R. Nave. Sinking Objects. Alındığı Tarih: 2 Mayıs 2022. Alındığı Yer: Hyper Physics | Arşiv Bağlantısı
