Soru 1
Örnek cevap / çözüm yolu
Yay sarkacı deneyinde periyot T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} bağıntısı ile ifade edilir. Uygulama adımına göre 250\text{ g} (0{,}25\text{ kg}) ve 500\text{ g} (0{,}50\text{ kg}) kütleler kullanıldığında kütle değeri büyüdükçe salınım süresi uzar. Deneyde elde edilecek örnek ölçüm verileri Tablo 2’ye şu şekilde kaydedilir:
- 1. Yay (k_1 \approx 25\text{ N/m} için):
- m_1 = 250\text{ g} için 10 titreşim süresi 6{,}3\text{ s}, periyot T_1 = 0{,}63\text{ s}
- m_2 = 500\text{ g} için 10 titreşim süresi 8{,}9\text{ s}, periyot T_2 = 0{,}89\text{ s}
- 2. Yay (Sert yay, k_2 \approx 50\text{ N/m} için):
- m_1 = 250\text{ g} için periyot T_1 = 0{,}44\text{ s}
- m_2 = 500\text{ g} için periyot T_2 = 0{,}63\text{ s}
Kısa cevap
Kütle (m) arttıkça periyot (T) artar; yay sertliği (k) arttıkça periyot (T) azalır.
Soru 2
Örnek cevap / çözüm yolu
"Yay Sarkacı Grubu"ndaki öğrenciler basit sarkaç düzeneğini kurarak ip uzunluğu (L) ve kütlenin (m) salınım süresine etkisini gözlemler. "Basit Sarkaç Grubu"ndaki öğrenciler ise yay sarkacı düzeneğini kurarak yay sabiti (k) ve kütlenin (m) periyoda etkisini deneysel olarak inceler.
Kısa cevap
Gruplar arası deney düzenekleri değiştirilerek her iki sarkaç modelindeki değişkenler karşılaştırılır.
Soru 3
Örnek cevap / çözüm yolu
- Yay sarkacının periyodunu etkileyen özellikler: Yaya asılan cismin kütlesi (m) ve yayın sertliği / yay sabiti (k).
- Basit sarkacın periyodunu etkileyen özellikler: İpin uzunluğu (L) ve bulunulan ortamın yerçekimi ivmesi (g).
Kısa cevap
Yay sarkacında kütle ve yay sertliği; basit sarkaçta ise ip uzunluğu ve yerçekimi ivmesi periyodu etkiler. Kütle, basit sarkacın periyodunu etkilemez.
Soru 4
Örnek cevap / çözüm yolu
Basit sarkacın periyot bağıntısı T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} şeklindedir.
- İp uzunluğunun (L) etkisi: İp uzunluğu arttıkça cismin aldığı yörünge uzar ve bir tam salınım için geçen süre (periyot) artar. Periyot, ip uzunluğunun karekökü ile doğru orantılıdır.
- Kütlenin (m) etkisi: Cismin kütlesinin değiştirilmesi periyodu etkilemez. Çekim ivmesi kütleye bağlı olmadığı için kütle değişse de salınım süresi aynı kalır.
Kısa cevap
İp uzunluğu arttıkça basit sarkacın periyodu artar. Cismin kütlesinin değişmesi basit sarkacın periyodunu etkilemez.
Soru 5
Örnek cevap / çözüm yolu
Yay sarkacının periyot bağıntısı T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} şeklindedir.
- Yayın sertliğinin (k) etkisi: Yayın sertliği (yay sabiti k) arttıkça yayın geri çağırıcı kuvveti büyür. Cisim daha büyük ivmeyle hızlanır ve salınım daha kısa sürede tamamlanır. Dolayısıyla yay sertliği arttıkça periyot azalır.
- Kütlenin (m) etkisi: Yaya asılan kütle arttıkça cismin eylemsizliği artar ve hareket durumundaki değişime direnci büyür. Bu nedenle kütle arttıkça salınım periyodu artar.
Kısa cevap
Yay sertliği (k) arttıkça yay sarkacının periyodu azalır; kütle (m) arttıkça yay sarkacının periyodu artar.
Soru 6
Örnek cevap / çözüm yolu
Periyodik hareketler, kendisini eşit zaman aralıklarında tekrarlayan hareketlerdir. Deneylerden elde edilen çıkarımlara göre:
- Yay Sarkacında: Periyot, sistemin eylemsizlik özelliği olan kütle (m) ile doğru, geri çağırıcı kuvvet özelliği olan yay sertliği (k) ile ters orantılıdır (T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}).
- Basit Sarkaçta: Periyot, geometrik büyüklük olan ip uzunluğu (L) ile doğru, ortam ivmesi (g) ile ters orantılıdır (T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}); cismin kütlesinden bağımsızdır.
Her iki sistemde de periyot ve frekans birbirinin çarpmaya göre tersidir (f = \frac{1}{T}). Sistemlerin doğal titreşim frekansları, kendi fiziksel parametrelerine bağlı olarak sabittir.
Kısa cevap
Periyot; yay sarkacında kütle ve yay sertliğine, basit sarkaçta ise ip boyu ve yerçekimi ivmesine bağlıdır. Periyodik hareketlerde periyot ve frekans ters orantılı ilişkiye sahiptir.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 301 · 
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 303 →