Mert, esneklik potansiyel enerjisinin bağlı olduğu faktörleri araştırmak için aşağıda gösterilen deney düzeneklerini

Mert, esneklik potansiyel enerjisinin bağlı olduğu faktörleri araştırmak için aşağıda gösterilen deney düzeneklerini kuruyor.
Deney I
Yayın sıkışma miktarı artarsa yayda depolanan enerji miktarı artar.
Yayın serbest konumu

  1. düzenek: 3 cm
  2. düzenek: ?
    Deney II
    Yaylar eşit miktarda sıkıştırıldığında kalın yayda daha fazla enerji depolanır.
    Buna göre aşağıdaki ifadelerden doğru olanların başına “D”, yanlış olanların başına “Y” yazınız.
    Deney I’de oluşturulacak 2. düzenekte yay 3 cm’den daha fazla sıkıştırılmalıdır.
    Deney II’de oluşturulacak 2. düzenekteki yay, 1. düzenekteki yaydan farklı kalınlıkta olmalıdır.

Esneklik Potansiyel Enerjisi ve Bilimsel Deney Değişkenleri Analizi

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Esneklik potansiyel enerjisi, yayın sıkışma/uzama miktarına (x) ve yayın esneklik katsayısına/kalınlığına (k) bağlı olup E_p = \frac{1}{2} k x^2 bağıntısıyla ifade edilir. Bilimsel bir deneyde etkisi araştırılan faktör bağımsız değişken, sabit tutulan faktörler kontrol edilen değişken, ölçülen sonuç ise bağımlı değişkendir.


:brain: ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ

Deneylerdeki değişkenlerin belirlenmesi:

  • Deney I: İncelenen hipotez “Yayın sıkışma miktarı artarsa depolanan enerji artar” olduğundan, bağımsız değişken sıkışma miktarı, kontrol edilen değişken yayların özdeş olmasıdır. 2. düzenekte aynı yay kullanılmalı ve 3\text{ cm}'den daha fazla sıkıştırılmalıdır.
  • Deney II: İncelenen hipotez “Yaylar eşit miktarda sıkıştırıldığında kalın yayda daha fazla enerji depolanır” olduğundan, bağımsız değişken yayın kalınlığı, kontrol edilen değişken sıkışma miktarıdır (3\text{ cm}). 2. düzenekte sıkışma miktarı 3\text{ cm} olmalı, yay ise farklı kalınlıkta seçilmelidir.

İfadelerin doğruluğu:

  1. [ D ] — “Deney I’de oluşturulacak 2. düzenekte yay 3 cm’den daha fazla sıkıştırılmalıdır.”
    • Hipotezde sıkışma miktarının artması hedeflendiği için 2. düzenekteki sıkışma 3\text{ cm}'den büyük olmalıdır.
  2. [ Y ] — “Deney II’de oluşturulacak 2. düzenekte yay 3 cm’den daha az sıkıştırılmalıdır.”
    • Deney II’de hipotez gereği sıkışma miktarları eşit (3\text{ cm}) tutulmalıdır.
  3. [ D ] — “Deney I’de oluşturulacak 2. düzenekteki yay, 1. düzenekteki ile özdeş olmalıdır.”
    • Sadece sıkışma miktarının etkisini ölçmek için yayın cinsi ve kalınlığı sabit (özdeş) kalmalıdır.
  4. [ Y ] — “Deney II’de oluşturulacak 2. düzenekteki yay, 1. düzenekteki ile özdeş olmalıdır.”
    • Kalınlığın etkisi incelendiğinden yaylar özdeş değil, farklı kalınlıkta olmalıdır.
  5. [ Y ] — “Deney I’de oluşturulacak 2. düzenekte yay 3 cm sıkıştırılmalıdır.”
    • Her iki düzenekte de 3\text{ cm} olursa sıkışma miktarının etkisi gözlemlenemez.
  6. [ D ] — “Deney II’de oluşturulacak 2. düzenekte yay 3 cm sıkıştırılmalıdır.”
    • Yaylar eşit miktarda sıkıştırılacağı için 2. düzenekte de sıkışma miktarı 3\text{ cm} olmalıdır.
  7. [ Y ] — “Deney I’de oluşturulacak 2. düzenekteki yay, 1. düzenekteki yay ile farklı cins olmalıdır.”
    • Yayın cinsi değiştirilirse deneyde iki bağımsız değişken oluşur ve deney geçerliliğini yitirir.
  8. [ D ] — “Deney II’de oluşturulacak 2. düzenekteki yay, 1. düzenekteki yaydan farklı kalınlıkta olmalıdır.”
    • Araştırılan hipotez yayın kalınlığı olduğu için düzeneklerdeki yayların kalınlıkları farklı seçilmelidir.

:white_check_mark: CEVAP:
Yukarıdan aşağıya doğru sıralama:

  • D
  • Y
  • D
  • Y
  • Y
  • D
  • Y
  • D

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Kontrollü deney sorularında “araştırılan / test edilmek istenen” özellik haricindeki tüm değişkenler mutlaka eşit (sabit) tutulmalıdır. Tek bir bağımsız değişken kuralı, doğru düzeneği kurmanın temel anahtarıdır.