DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI icon

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI

Reklamlari:



Indir 35.06 Kb.
TitleDENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI
Date conversion09.01.2013
Size35.06 Kb.
TypeDocuments
Source
1. /FШZШKLAB1/DENEY.GШRШЮ.docx
2. /FШZШKLAB1/DENEY1.MEKANШK VE DOжRUSAL HAREKET.docx
3. /FШZШKLAB1/DENEY10.DAШRESEL HAREKET.docx
4. /FШZШKLAB1/DENEY2.KATI CШSШMLERШN DЩNME HAREKETШ.docx
5. /FШZШKLAB1/DENEY3.TORK VEKTЩRLERШ.docx
6. /FШZШKLAB1/DENEY4.EYLEMSШZLШK KЪTLESШ VE g SARKACI.docx
7. /FШZШKLAB1/DENEY5.MERKEZCШL KUVVET.docx
8. /FШZШKLAB1/DENEY6.EжШK DЪZLEM.docx
9. /FШZШKLAB1/DENEY7.ШKШ BOYUTLU UZAYDA АARPIЮMA.docx
10. /FШZШKLAB1/DENEY8. BASШT HARMONШK HAREKET.docx
11. /FШZШKLAB1/DENEY9.EжШK ATIЮ.docx
HAVA MASASI NEDİR
DENEY NO: 1 DENEYİN ADI: MEKANİK ve DOĞRUSAL HAREKET
DENEY NO: 10 DENEYİN ADI: DAİRESEL HAREKET DENEYİN AMACI
DENEY NO: 2 DENEYİN ADI: KATI CİSİMLERİN DÖNME HAREKETİ
DENEY NO: 3 DENEYİN ADI: TORK VEKTÖRLERİ DENEYİN AMACI
DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI
DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI
DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: HAVA MASASINDA EĞİK DÜZLEM
DENEY N0: 7 DENEYİN ADI: İKİ BOYUTLU UZAYDA ÇARPIŞMA
DENEY NO: 8 DENEYİN ADI: BASİT HARMONİK HAREKET
DENEY NO: 9 DENEYİN ADI: HAVA MASASINDA EĞİK ATIŞ





FİÖ 213 FİZİK LAB. I DENEY FÖYÜ



DENEY NO:

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI

DENEYİN AMACI: Bir cismin kütlesinin, cismin eylemsizliğinin bir ölçüsü ve cisimdeki madde miktarı olduğunu, eylemsizlik terazisi ile yapılan deney sonucunda saptamak.

Bir sarkacın (çubuk sarkacın) salınım davranışını incelemek.

DENEY BİLGİSİ:

Verilen bir F kuvvetinin meydana getirdiği a ivmesi kuvvetin uygulandığı cisme bağlıdır. Büyük cisimleri hızlandırmak daha zor olduğu için F ile a arasındaki doğru orantı F = ma şeklindedir. Newton’ un ikinci yasasından bir cisme bir kuvvet uygulandığında cisim harekete karşı bir tepki gösterir ve duruyorsa ya da gidiyorsa bu durumu korumak ister. Başka bir deyimle cismin hareketinde bir değişiklik yapmak için uygulanması gerekli kuvvet, onun kütlesinden ötürüdür ve bu kütleye eylemsizlik kütlesi denir. O halde kütle, cismin eylemsizliğinin bir ölçüsüdür. Bir cisme belli bir ivme vermek için gerekli kuvvet ne kadar büyük ise, cismin eylemsizlik kütlesi o kadar büyüktür.

Evrensel çekim ( genel çekim ) yasasına göre, bir cisme etki eden evrensel çekim kuvveti onun kütlesi ile orantılıdır. Bu görüşten yola çıkarak, kütlesi daha büyük cisimlere yani içinde daha çok madde bulunan cisimlere daha büyük bir çekim kuvveti etkidiği söylenebilir. Kütle bir cismin içindeki madde miktarıdır. Bu tanımla verilen kütleye yerçekimi kütlesi denir. Cisimlere etkiyen çekim kuvvetleri karşılaştırılırken, her iki cismin de evrendeki öteki cisimlere göre aynı yerde bulunmalıdır.

Yapılan deneyler göstermiştir ki bir cisim için eylemsizlik kütlesi ile çekim kütlesi birbirine eşdeğerdir. Bu yönü ile ikisinin arasında bir ayrım olduğunu düşünmeye gerek yoktur ve yalnızca “kütle” sözcüğü her ikisi içinde kullanılabilir.

Bir cismin kütlesi, cismin eylemsizliğinin bir ölçüsü ve cisimdeki madde miktarıdır.

Kilogram, hem çekim kütlesi ve hem de eylemsizlik kütlesi için uluslararası standart birimidir. Bir cismin kilogram olarak m eylemsizlik kütlesini bulmak için, cisme ve ms kütlesindeki standart kilograma aynı F kuvveti uygulanır. Böylece m = F/ a ve ms = F/ as olur. Buradan m / ms = as / a çıkar, ms = 1 kg olduğu için, kilogram olarak m eylemsizlik kütlesi as / a oranı ile bellidir.

Araştırma konusu: Laboratuvara gelmeden önce, bir cismin eylemsizlik kütlesi ile o cismin şekli, büyüklüğü, bileşimi hatta bilinen diğer özellikleri arasındaki bağıntıları inceleyiniz.


EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ

KULLANILAN ARAÇLAR:

Eylemsizlik terazisi, birim kütleler, kronometre, milimetrik kağıt ( öğrenci tarafından getirilecek)

DENEYİN YAPILIŞI:

1-) Eylemsizlik terazisinin kefesine farklı miktarlarda kütleler koyarak bu kütlelerin titreşim periyodunu nitel olarak gözlemleyiniz. Bunu yapma nedeniniz, eylemsizlik terazisini her zaman aynı kuvvetle bırakmak için referans noktanızı belirlemektir.2012-09-13 14.41.06.jpg2012-09-13 14.39.27.jpg


2-) Önce rahatça sayabileceğiniz kadar çok sayıda titreşim için geçen zamanı ölçerek, boş terazinin periyodunu belirleyiniz. ( Bu durumda terazinin periyodu çok küçük olduğu için titreşimleri gözle saymak zordur. Küçük bir kağıt parçasını çelik şeritlerden birinin yanına tutunuz ve çelik şeridin kağıda her vuruşunda meydana gelen çarpma sesini sayınız.)

**Ölçümler 2 kez tekrar edilecek ve veriler ortalama alınarak hesaplanacaktır.


3-) Altı birim kütle kullanınız.

4-) Teraziye bir, iki, üç, …. birim kütle koyarak periyotları bulunuz. Her bir kütle için 10 periyot sayarak periyotları kaydediniz. Bu ölçülerden faydalanarak, periyodu terazi kefesine konan kütlelerin fonksiyonu olarak bir grafikte gösteriniz. ( T = f (x) grafiği)

5-) Kütlesini bilmediğiniz başka maddeden yapılmış ve başka biçimdeki bir cisimle periyodu ölçünüz.Bu ölçümü kütle asılıyken ve değilken ayrı ayrı yapınız.

6-) Bayağı tartı ile sonuçları karşılaştırınız.


DENEY BİLGİSİ:

Kütlesi ihmal edilebilen l uzunluğundaki burulmasız bir ipin ucuna asılan m kütleli cismin oluşturduğu düzeneğe basit ( matematiksel) sarkaç denir. Asılan kütle denge konumundan küçük bir ϴ açısı ( = 5-6° ) kadar ayrılıp serbest bırakıldığında T periyotlu salınımlar yapar. Sarkacın bir noktadan aynı yönde art arda iki geçişi arasındaki süreye periyot denir. Periyot T ile gösterilir ve birimi saniyedir. Denge konumundan ayrılan cisme etkiyen geri çağırıcı kuvvet, yerçekimi kuvvetinin hareket ( S ) doğrultusundaki bileşenidir. Cisim, bu geri çağıncı kuvvet etkisinde basit harmonik hareket yapar. ( ŞEKİL-4.1 )





ŞEKİL - 4.1 : Basit sarkaç l uzunluklu kütlesiz bir çubuğun ucuna asılı noktasal bir m kütlesinden oluşur. Sarkaç P’ den geçen sayfa düzlemine dik bir eksen etrafında döner. OP doğrusu düşeydir.


(4.1)

Geri çağırıcı kuvvetin değeri;

F = k.S

bağıntısıyla bilinir. Burada k sabit, S ise kuvvetin uygulanma doğrultusunda ki yer değiştirmedir. Cisme etkiyen yer çekimi kuvvetinin S doğrultusundaki bileşeni

Fs = m.g.sinϴ olur.


(4.2)

Küçük açılar için, tan ϴ ≈ sinϴ = ϴ = S / l olduğundan;

Fs = m.g.ϴ = m.g.S/1

olur.



Cisme etkiyen yer çekimi kuvvetinin Fs bileşeni ile geri çağırıcı kuvvet aynı olduğundan;


(4.3)

F = FS

k.S = m.g.S /l k = m.g / l bulunur.

Basit harmonik hareketin periyodunu veren

T = 2π√m/k


(4.4)

bağıntısında k’ nın (4.3 ) no’ lu bağıntıdaki değeri yerine konulursa;

T = 2π√l / g

bulunur. Basit sarkacın T periyodu ve l uzunluğu ölçülerek yerine konursa yerin çekim alanı ( yer çekimi ivmesi) g’ nin değeri;

g = 4 π2.l / T2

olarak bulunur. Birimi ivme biriminin aynı olup, N/kg ( = m/ s2 ) dir.

Deneyde amplitütlerin(genliklerin) yeterince küçük kalmasına dikkat edildiğinde hareketi tanımlayan diferansiyel denklem;

l / ( d2ϴ / dt2) = g.ϴ dır.

Bu denklemin çözümünden;

ϴ = ϴo . sin(√ g.t /1 )

elde edilir. Bu amplitüt ϴ0 ve salınım süresiyle uyumlu bir salınımdır.

Salınım düzlemi açı ϴ çevresinde çevrildiğinde sarkacın salınım düzlemine etkiyen yerçekimi gücü g(ϴ) bileşenleri azalır ve g(ϴ) = g.cosϴ olur ve salınım süresi için,

T(ϴ) = 2π√ 1 / g.cosϴ

elde edilir.

Ağırlık merkezinden geçmeyen yatay bir eksen etrafında dönebilecek tarzda asılmış her rigid(katı) cisim bir fizik sarkaçtır. ( ŞEKİL - 4.2)



ŞEKİL - 4.2

Denge durumunda ϴ açısı kadar ayrılan sarkaç, G ağırlık merkezine etkiyen m.g ağırlığının A noktasına göre hesaplanan

N = -m.g.h.sinϴ

değerinde geri çeken bir döndürme momentinin etkisi altındadır. Eğer ϴ açısı çok küçük ise sinüsü yerine radyan cinsinden değeri alınabilir. Dönme hareketinin temek denklemi adını verdiğimiz N = I.α bağıntısını göz önünde tutarak açısal ivme için

dw/dt = α = -m.g.h.ϴ / I

yazabiliriz. I: cismin A’ dan geçen eksene göre eylemsizlik momentidir. Açısal ivme, açısal uzanım ile orantılı ve zıt yönlü olduğundan sistem açısal harmonik hareket yapacaktır. Açısal harmonik hareketin periyot denklemi için,

T = 2π√-ϴ / α

bağıntısı geçerlidir. Buna göre fizik sarkacın küçük genlikli salınımlarının periyodu

T = 2π√ I / m.g.h

olur.

Periyodu, bir fizik sarkacın periyoduna eşit basit sarkaca bu fizik sarkacın eşdeğeri denir. Eşdeğer sarkaç uzunluğu

T = 2π√ l / g

bağıntısından hesaplanabilir. Bir fizik sarkaç, ağırlık merkezinin öbür tarafındaki öyle bir A noktasından asılabilir ki periyodu değişmez. Ağırlık merkezinin iki tarafındaki belirli iki noktadan asıldığı zaman aynı periyotla titreşen böyle bir fizik sarkaca tersinir fizik sarkaç denir. Asma noktaları arasındaki uzaklık, eşdeğer sarkaç uzunluğuna eşittir. İkinci asma noktasına titreşim veya salınım merkezi denir.


DEĞİŞKEN “g” SARKACI

KULLANILAN ARAÇLAR: Çubuk sarkaç, kronometre, milimetrik kağıt (öğrenci tarafından getirilecek)

DENEYİN YAPILIŞI:

(Şekil – 4.3)’ deki düzeneği kurunuz.

2012-09-13 14.41.59.jpg

ŞEKİL – 4.3

Sarkaç çubuğunu yatay olarak ayarlayınız ( ϴ = 90° ). Sarkacın her konumda hareketsiz kalabilmesi için üç ayağını da ayarlayınız. Üç ayağın biri sarkacın atalet konumu doğrultusunda ve tesviye halkaları yardımıyla mümkün olduğunca kısa olarak ayarlanmalıdır. Diğer iki ayak ise ayar alanlarının yaklaşık olarak- ortasında bulunmalıdır. Üç ayağın konumu ayar işlemi bittikten sonra mümkün olduğunca masa üstünde değiştirilmemelidir.

( a ) Sarkacın salınım süresini, iki değişik sarkaç uzunluğu için, salınım düzleminin eğilim açısının ϴ işlevi olarak ölçünüz.

( b ) Ölçtüğünüz bağlantıların T = f (ϴ) grafiğini çizip, elde ettiğiniz eğrileri ϴ = 0° olarak normlanmış teorik eğriler ile karşılaştırınız. ( ŞEKİL - 4.3a)




ϴ ( grad )

( ŞEKİL - 4.3a )

Ölçüm noktaları ilgili teorik eğri üzerinden temsil edilmiştir.

Üst eğri : L = 270 mm , Alt eğri: L = 141 mm

( c ) Yer çekim hızının bilinmesi ön şartı ile etken sarkaç uzunluğu l’ yi hesaplayınız. Bu değeri sarkaç dönüm noktası ile hareketli sarkaç aralığının merkezi arasındaki mesafe ile karşılaştırınız.

( d ) ϴ açısını hesaplayınız. ϴ açısını öyle ayarlayınız ki, sarkacın salınım süresi ay yüzeyinde salınacağı süre ile aynı olsun. ( Ay’ daki yerçekimi ivmesi yerdekinin %16.6’ sı kadardır. )

( e ) Ölçülen salınım süresini hesaplanan salınım süresiyle karşılaştırınız.


Add document to your blog or website
Reklamlari:

Similar:

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 1 DENEYİN ADI: BOYUTA GÖRE ZENGİNLEŞTİRME DENEYİN AMACI

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 1 DENEYİN ADI: ASENKRON MOTORLARDA BOŞ ÇALIŞMA DENEYİ DENEYİN AMACI

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 2 DENEYİN ADI: ASENKRON MOTORLARDA KİLİTLİ ROTOR DENEYİ DENEYİN AMACI

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDeğişken: Bir durumdan diğerine farklı değerler alabilen özelliklere değişken

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconNumara Ad Soyad Ders Günü /Şube DENEYİN ADI

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 3 DENEYİN ADI: ASENKRON MOTORLARDA DA DENEYİ AMAÇ

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 8 DENEYİN ADI: ALTERNATÖRLERİN AYAR KARAKTERİSTİKLERİ AMAÇ

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 8 DENEYİN ADI: 800 MHz MERKEZ FREKANSINDA ANTEN TASARIMI

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 6 DENEYİN ADI: V/F ORANI SABİT TUTULARAK ASM DEVİR SAYISININ DEĞİŞTİRİLMESİ

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDeneyin Adı: Lineer Çalışmada Operasyonel Amplifikatörün Frekans Cevabı Deneyde Kullanılan Cihaz ve Elemanlar

DENEYİN ADI: EYLEMSİZLİK VE YERÇEKİMİ KÜTLELERİ ve DEĞİŞKEN “g” SARKACI iconDENEY NO: 1 DENEYİN ADI: Numune Alma ve Numune Azaltma DENEYDE KULLANILAN ALET

Sitenizde bu düğmeye yerleştirin:
Documents


The database is protected by copyright ©tredocs.com 2000-2013

mesaj göndermek
Documents