Page 219 - BİLSEM FİZİK ALANI YARDIMCI DERS MATERYALİ

Sınıf Dışı Ortamda Ek Etkinlik Önerisi
Bu deney, sınıf dışı ortamda ipin uzunluğu 4 m kullanılarak bir sarkaç yapılır. Parkta bir salıncağın yüksek- liği ölçülebilir, okul bahçesinde bir cismin boyu ölçülür.
Deneyler yapıldıktan sonra öğrencilere, basit sarkaç, fiziksel sarkaç ve yayın ucundaki bir kütlenin hare- keti ile ilgili formüllerinin de olduğu kısa bilgi verilecektir:
Basit Sarkaç
Görsel 6. Basit sarkaça etki eden kuvvetler
Basit s→arkaç, düşeyle yaptığı a→çı θ’<10° gibi küçük açı olması şartıyla yerçekiminin etkisiyle basit harmonik hareket yapan Görsel 6’daki gibi bir mekanik sistemdir. İpin ucundaki kütle üzerine etki eden kuvvetler, ip boyunca T gerilme kuvveti ve mg ağırlığıdır.
Ağırlığın yörünge boyunca teğetsel bileşeni mg sinθ’dır. Bu kuvvete geri çağırıcı kuvvet denir. İpin ucunda- ki cisme etki ederken yönü daima denge konumuna doğrudur.
Basit harmonik hareket yapan bir sistemde,
w: açısal frekans a: ivme
x: yer değiştirme
denklemleri kullanılarak
w = 2π (1) T
a = – w2 x (2) x = Α cos(wt + δ) (3)
T=2π gl (4) hareketin periyodu T elde edilir. l ipin boyu ve g yerçekimi ivmesidir.
T periyot denkleminden görülmektedir ki periyot kütleden bağımsızdır. Yani aynı uzunlukta ip kullanılan sarkaçlar aynı yerde eşit periyotla salınır. Yer değiştirme denklemindeki faz açısı ile ilgili açıklama gerekirse yapılabilir.
217
ÖYG-2 - Mekanik