STEM sevdirilmeli

Genç nesillerin otomobillere ilgisi her geçen gün azalıyor. Hatta, bırakın bu onbinlerce parçadan oluşan araçların nasıl çalıştığını, marka fanatizmi bile artık azalıyor…

Oysa; aerodinamizm hesapları, eğrilerdeki hızın integrali ve sürücülerin reaksiyon sürelerinin hesaplanması gibi aslında araçların içlerine gizlenmiş farklı formüller, işlemler, matematik ve fizik, otomobillerin başka bir eğlenceli yönüdür. Tüm bu formüllerle, motorlu vasıtaların ideal performansı, yolcuların güvenliği ve konforu garanti edilir.

Otomobilinize bindiğinizde genellikle ailenizi veya arkadaşlarınızı yanınıza alırsınız. Ancak, arabanızdaki yolcular sadece onlar değildir. Benzer şekilde, Pisagor gibi matematikçiler veya Newton gibi fizikçiler de yol arkadaşınızdır.

Otomotiv dünyasını biraz yüzeysel de bilmemiz gerek… Şimdi; araçlarımızın çalışmasını sağlayan bir iki konuya basitçe bakalım…

Örneğin; Isaac Newton, ağaçtan düşen elmayla fizikteki atalet yasasını yazmasıyla günümüz sürüşlerindeki güvenlik mesafesini de anlamamızı sağlamıştı...

Araç sürerken, bir kedi aniden önünüzden geçerse, yoldan çıkmaktan başka seçeneğiniz yoksa, yapabileceğiniz tek şey fren yapmaktır.

Newton'un ilk hareket yasasına göre, her nesne, bir dış kuvvetin etkisiyle durumunu değiştirmeye mecbur bırakılmadıkça, düz bir çizgi üzerinde hareketsiz veya tekdüze bir hareket halinde kalacaktır. Ve bu dış kuvvet, fren pedalının üstündeki ayağınızdır. Tepki verirken henüz frene basmayız, bu yüzden de ilerlemeye devam ederiz. Bu reaksiyon mesafesini hesaplamak için basit kural ise; hızı zamanla çarpmaktır. Ortalama bir insanın tepki vermesi, 0,75 saniye sürer… Örneğin 120 km/h yani saniyede 33,33 metre hızla giderken, frene basana kadar en az 25 metre daha ilerlemeye devam edeceksiniz. İşte bu yüzden hız sınırlarını aşmamak ve güvenli bir mesafeyi korumak, "kediyi kurtarabilir”…

Bu durumlarda, zamanında fren yapmanın ötesinde en önemli şey, yoldaki engelleri önceden tespit etmektir. Bu nedenle, gece yolculuklarında bile modern otomobillerin daha iyi görüş sağlaması, eski modellerin 50 metrelik aydınlatmalarına kıyasla tümüyle daha parlak LED farlarla 70 metreye varan görüş mesafesi sunması, modern otomobillerin önemli avantajı!..

Üstel aerodinamizm konusunda ise; Avusturyalı mucit Edmund Rumpler’in 1921'de su damlası şeklinde bir araba tasarlamasıyla aerodinamiğin otomobil üreticileri için en önemli konu haline geldiğini söyleyebiliriz... Havanın hareketini inceleyen bu bilimle, otomobil performansının yeni bir anahtarı daha bulunmuştu… Aerodinamiği optimize ederek, otomobilin daha hızlı, güvenilir ve verimli gitmesi, aynı zamanda tüketim ile CO2 salımı azaltılabilmesi sağlanır.

100 yıl önce; Rumpler, kutu şeklinde olanlardan daha akıcı formdaki aracıyla, yuvarlak arabaların, hacimleri daralsa da, öndeki geniş hava duvarından daha kolay geçilebildiğini kanıtlarken, günümüz otomobillerinin şekil ve hacimleri için aerodinamik formülleri destekleyecek kararlar verilmesini zorunlu kıldı.

Bu fizik yasası, temel olarak, bir nesnenin ön yüzeyini ikiye katladığınızda, havanın ona uyguladığı direnci de ikiye katladığınızı söyler. Ancak, hızı ikiye katlarsanız, direncin dört katına çıktığını da belirtir. Bunun nedeni, yüzey ve direncin doğrusal bir ilişkisinin olması. Yani hız ile direnç üssel olarak ilişkilidir; ne kadar hızlı giderseniz, havanın kuvvetine karşı savaşmak o kadar zor olur!.. Bu nedenle; yüzey ve formlar, lehinize çalışmalıdır!..

Öğrenciliğimizin kabusu integraller ve türevleri ise, gerçek hayatta ne işe yarar, diye hep düşünürdük… Oysa, yarış pistlerinde karşımıza hep bunlar çıkıyor… İki sürücüden kimin daha hızlı viraj aldığını bilmek istiyorsanız, yapılacak en kolay şey, her bir sürücünün A ve B noktasındaki hızını ölçmek ve ortalamayı almaktır. Ancak, bu bize hızlarının yalnızca istatistik görüntüsünü verir. Eğrinin her noktasından gelen tüm verileri hesaba katmak istiyorsak, sonsuz verilerin sürekli toplamı için integral işlemi gerekecektir.

Farklı büyüklükleri gerçek zamanlı olarak ölçen modern telemetri sistemleri sayesinde günümüzde bir viraj veya yarış pisti üzerindeki her noktada hız verilerini elde etmek basittir. Verilerle, onları ayrı ayrı toplamak zorunda kalmadan, yalnızca bütünün integralini ve her sürücünün sonuç ortalamasını alarak, kimin hızlı olduğu öğrenebiliriz. Yarışların dışında bu hız izleme sistemi, aynı zamanda sürüş güvenliği için de uygulanır. Uyarlanabilir hız sabitleme sistemi ACC ile saatte 210 kilometreye kadar hızlarda gidebilmesini sağlayan sürüş asistanı da bu hesaplamalarla çalışır.

Bunlar, bir otomobilin “sayılarla sürüş”ünü sağlayan birçok matematik örneğinden sadece üçü. Görmesek bile, otomotiv endüstrisi, bir aracın en iyi performansı ve hepsinden önemlisi güvenliği sağlaması için yıllar süren hesaplamalar, işlemler ve formüllerle uğraşıyor!..

Ve günümüzde de aracın konsolundaki konfor için çalışan “akıllı bağlantılı” bilgi-eğlence sisteminin ihtiyaçlarını karşılamak üzere ikili kodda milyonlarca 1 ve 0, bir araya geliyor… Bu da, artık, otonom sürüşe doğru otomotivcilerin yeni “eğlence”si oluyor!..

Hoşuma giden bu örneklemeleri, Seat markasının ünlü İspanyol İletişim Profesörü David Calle Parrilla ile hazırlamaya başladığı sunumlarda izledim. Otomotivi basitçe herkese anlatmak, yeni nesillere “otomobil”i yeniden sevdirmek için bilim, teknoloji, mühendislik ve matematiği (STEM) eğitiminin geliştirilmesi yönünde; keşke ülkemizdeki otomobil markaları da, Calle gibi devrimci öğretmenleri teşvik etseler ve gençlerin geleceğin işgücü zorluklarıyla başarıyla yüzleşebilmeleri amacıyla farklı eğitim yolları deneseler…

Ayrıca da; otomotiv dünyasının evrimini herkes anlayabilse, ipin ucu kaçmasa!..