Fizik 1 Final Sorusu 1 Hakkında Çözüm ve Açıklama
Bu laboratuvar sorusu, hava masası ile yapılan yatay atış deneyini incelemektedir. Deneyde bir diskin yatay olarak atıldığı durum analiz edilmekte ve tablodaki veriler kullanılarak diskin hareketiyle ilgili çeşitli hesaplamalar yapılmaktadır. Aşağıda, adım adım ne yapmanız gerektiğini ve bunu nasıl gerçekleştireceğinizi açıklayacağım.
Sorunun Özeti:
Deney kapsamında aşağıdaki işlemler yapılmalıdır:
-
Tablo Verilerini Kullanarak Grafik Çizme:
- Yatay (x) ve dikey (y) yer değiştirmeleri zamanla ilişkilendirilerek bir grafik çizilecektir.
- Grafik üzerinden deneysel ivmeyi bulmanız beklenmektedir.
-
Teorik (Beklenen) İvmenin Hesaplanması ve Karşılaştırılması:
- Deneyden elde edilen ivmeyi, teorik olarak hesaplanan ivmeyle karşılaştırarak % hata hesaplayın.
-
İlk Atış Hızının Bulunması:
- Tablo verileri ve teorik hesaplamalar kullanılarak diskin ilk hızını belirleyin.
Adım Adım Çözüm:
1. Grafik Çizimi
Tablodaki verileri kullanarak bir x-t ve y-t grafiği çizin:
- x-t Grafiği: Yatay mesafenin (x) zamana (t) göre grafiğini çizin. Burada x ekseni zamanı (t), y ekseni ise yatay yer değiştirmeyi (x) temsil eder.
- y-t Grafiği: Yine benzer şekilde, dikey mesafenin (y) zamana (t) göre grafiğini çizin. Y ekranda y ekseni dikey yer değiştirmeyi, x ekseni ise zamanı (t) ifade etmelidir.
Her iki grafikte de bu verileri kullandıktan sonra, eğimin yatay yer değiştirme üzerinden ortalama hız ve dikey yer değiştirme üzerinden ivme ile ilişkisini inceleyebilirsiniz.
2. Deneysel İvmenin Bulunması
-
Deneysel İvmenin Hesaplanması: Dikey hareket için, ivme (a) hız değişiminin zaman değişimine oranıdır.
a = Δv / Δtbağıntısından hareketle, deneysel ivmeyi bulabilirsiniz.Eğer hız değişimiyle direkt verilmişse ya da hız grafiği üzerinden eğimi bulabiliyorsanız, bu işlem için yer çekimi ivmesi (g = 9.81 m/s²) ile denklem kurabilirsiniz.
3. Teorik İvmenin Hesaplanması ve Karşılaştırılması
-
Teorik İvmenin Bulunması: Aslında serbest düşme durumudur. Formül:
g = 9.81 m/s². Eğer başka bir ortam veya koşul varsa, problemde belirtilmelidir. -
% Hata Hesaplaması:
\% \text{Hata} = \left| \frac{\text{Deneysel İvme} - \text{Teorik İvme}}{\text{Teorik İvme}} \right| \times 100
4. İlk Hızın Bulunması
Diskin ilk atış hızı (v_0), yatay doğrultuda alınan yol ve geçen zaman verileri kullanılarak hesaplanabilir.
- Kullanılabilecek Formül:
Süregelen hareket için v_0 = \frac{x}{t} ifadesinden hareketle ilk hız bulunabilir, burada x, belirli bir mesafedeki yatay yer değiştirme ve t, o mesafe için geçen süreyi ifade eder.
Sonuç ve Yorum
Tüm verileri kullanarak diskin hareketini matematiksel olarak modellediniz ve deneyi teorik sonuçlarla karşılaştırarak fizikte deneysel hatayı tespit ettiniz. Böylece, basit bir fizik deneyinden birçok çıkarım yapmış oldunuz.
Umarım bu açıklamalar süreci anlamanıza yardımcı olur ve deney üzerindeki problemlerinizi çözmenizde yararlı olur. Sorularınız için bana her zaman danışabilirsiniz!