DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI icon

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI

Reklamlari:



Indir 48.19 Kb.
TitleDENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI
Date conversion09.01.2013
Size48.19 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: 5

DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET

DENEYİN AMACI:

1-) Dairesel hareketin incelenmesi.

2-) Merkezcil kuvvet kavramının öğrenilmesi.

3-) Dairesel yörüngede hareket eden bir cismin kütlesi, hızı ve yörünge yarıçapı ile merkezcil kuvvet arasındaki matematiksel ifadenin bulunması.

DENEY BİLGİSİ:

Bir harekette hız vektörünün büyüklüğü sabit kalsa ve sadece yönü değişse bile hareket ivmeli bir harekettir. Bunun bir örneğini düzgün dairesel harekette görebiliriz.


ŞEKİL-5.1(a) (b) (c)















Dairesel hareket yapan bir cismin yörüngesi ŞEKİL-5.1 ( a )’ da gösterilmiştir. Hızın büyüklüğü yörüngenin değişik noktalarında aynı kalıyorsa bu harekete düzgün dairesel hareket denir. Yukarıdaki şekle göre ivmenin yönü ve büyüklüğünü bulmaya çalışalım. İki farklı A ve B noktası düşünelim. Bu noktalardan hareketli cisim ( m ) tA ve tB zamanlarında geçmiş ise bu noktalar arasında hareketlinin ortalama ivmesi,

(5.1)

(5.2)

(5.3)




ŞEKİL-5.1 ( b )’ deki benzer üçgenlerden yararlanarak,



eşitliği yazılabilir. Bu eşitlikte ∆v / ∆t oranını alırsak,

a= ∆V / ∆t = v2 / R

eşitliği bulunur. Burada s yayın ∆s kirişine eşit alınarak bir yaklaştırma yapılmıştır. Bu yaklaştırma ∆t zamanının çok küçük olduğu limit durumunda doğrudur. İvme ∆v yönündedir, yani merkeze yönelmiştir.

ŞEKİL-5.1’ i biraz daha düzenli çizip ve yi gösterirsek;


v = 2πR / T f = 1 / T (s-1)

s = Rθ θ (radyan)

s = v.t v = s / t = Rθ / t

θ / t = w (radyan / s) θ = w. t

v = w. R = 2πR / T

w = 2π / T = 2πf (5.4)



ŞEKİL-5.2: Bir m kütlesinin

dairesel hareketi


Hareketli cismin (m) çember şeklindeki yörüngeyi dönmesi için geçen zamana periyot denir. Periyot (T) ile gösterilir. Buna göre cismin hızı v = 2πR / T ifadesinden bulunur. Hareketlinin (m) birim zamanda dönme sayısına dairesel hareketin frekansı (f) denir. Frekansın birimi (saniye-1)’dir.

Hareketli cismin yörünge üzerinde aldığı s yolu ile bu yayı gören θ merkez açısı arasında s = Rθ bağıntısı vardır. Burada θ’ nın birimi radyandır. Birim zamanda alman merkez açıya dairesel hareketin açısal hızı denir ve w harfi ile gösterilir. Bu durumda çizgisel hız v ile açısal hız w arasında v = w. R bağıntısı vardır.

Newton’ un ikinci yasası, cismin bileşke kuvvet yönünde ivmeleneceğini gösterir. Buna göre düzgün dairesel hareketle cisme F = m.v2 / R büyüklüğünde her an hıza dik, yörüngenin merkezine yönelmiş bir kuvvet etki eder. Bu kuvvete merkezcil kuvvet denir.

KULLANILAN ARAÇLAR:

Plastik boru, naylon iplik, lastik tıpalar, metal pullar, krokodil, kronometre.

m tıpa = 12.735 g

m çubuk = 1.126 g

m pul = 5.144 g

DENEYİN YAPILIŞI:

Deneyde, merkezcil kuvvetin hız, kütle ve yarıçapa ne şekilde bağlı olduğunu nicel olarak araştıracağız. Dairesel hareketi gözleme ve merkezcil kuvveti ölçme olanağı veren ŞEKİL-5.3’ deki basit düzeneği kurunuz. Plastik borudan geçirdiğiniz ipin ucuna, lastik tıpayı tahta çubuk yardımıyla sıkıca tutturunuz. Daha sonra plastik çubuğu başınızdan daha yukarıda bir düzeyde düşey tutarak, lastik tıpaya yatay düzlemde bir dairesel hareket yaptırınız. Hareket süresince elleriniz ipe dokunmamalı ve plastik çubuğu tutan eliniz olabildiğince az hareket etmelidir. Hareket düzenli olarak yapılırken, pulların ağırlığı ipteki T gerilme kuvveti mantarın dairesel hareket yapması için gerekli olan merkezcil kuvveti oluşturacaktır.

Deneyde merkezcil kuvvetin hıza bağlılığını incelemek, frekansa bağlılığını incelemekle eşdeğerdir. Çünkü R yarıçaplı çember üzerinde hareket eden mantarın v hızı için (5.4) denkleminden v = 2πR / T = 2πRf bağıntısını yazmıştık. Burada f, mantarın frekansını göstermektedir.


9 mm çaplı İki delikli lastik tıpa






ŞEKİL-5.3: Merkezcil kuvvet deney düzeneğinin şematik görünüşü


Dikkat edilmesi gereken en önemli nokta ise, harekete etken olan f (frekans), R (yarıçap), m (kütle) ve F (merkezcil kuvvet) değişkenleri arasında hangilerinin bağımsız hangilerinin bağımlı seçileceğidir. Bu deneyin kendi koşullarında frekansı bağımlı, diğerlerini bağımsız seçmek ölçme kolaylığı yönünden yarar sağlar. Buna göre önce m ve R’yi sabit tutarak kuvvetin frekansa nasıl bağlı olduğunu araştırınız. Bir tek lastik tıpa 50 cm yarıçaplı bir çember üzerinde dönecek şekilde ipi plastik borunun içinden geçiriniz. Plastik borunun 4 cm kadar altına gelen bir noktadan ipe, lastik tıpa döndürülürken yarıçapın sabit kalıp kalmadığını göstermesi için, küçük bir timsah ağızlı kıskaç tutturunuz. İpin alt ucuna 6 pul takınız. Lastik tıpanın periyodunu bulmak için, siz tıpaya dairesel hareket yaptırıp krokodilin konumunu gözlerken arkadaşınızın da belirli sayıda dönme için ( örneğin 10 dönme ) geçen zamanı kronometre ile ölçmesi gerekir. Ölçülerinizi tek mantar koşulunu değiştirmeden 75 cm yarıçap için ve pul sayılarını değiştirerek (F = 9, 12,15) tekrarlayınız. Ölçü sonuçlarını raporunuzdaki tabloya kaydediniz.

Hareketi, frekansın kütleye bağlılığını incelemek için F = 9 pul ve R = 75 cm iken 2 ve 3 tıpa ile tekrarlayınız. Ölçü sonuçlarını raporunuza kaydediniz. Frekansın, yarıçapa bağlılığını bulmak için f ve m sabit (9 pul ve 1 tıpa) tutularak değişik yarıçaplar için (R = 50, 75, 100, 125 cm) ölçüleri tekrarlayınız. Sonuçları raporunuza kaydediniz.

R = 75 cm ( sbt), m = 1 tıpa ( sbt), n = 10 dönme sayısı

Tablo 5.1: Frekansın kuvvetle değişiminin incelenmesi

F (metal pul)

t (s)

T = t/n (s)

f (s-1)

f2 (s-2)

6













9













12













15















F = 9 pul ( sbt), R = 75 cm (sbt), n = 10 dönme sayısı

Tablo 5.2: Frekansın kütle ile değişiminin incelenmesi

m (tıpa sayısı)

t (s)

T = t/n (s)

f (s-1)

f2 (s-2)

1













2













3















F = 9 pul ( sbt), m = 1 tıpa ( sbt), n = 10 dönme sayısı

Tablo 5.3: Frekansın yarıçapa bağlılığının incelenmesi

R (cm)

t (s)

T = t/n (s)

f (s-1)

f2 (s-2)

50













75













100













125













Zaman ölçümlerinden her hareketin periyot ve frekans değerlerini hesaplayıp, çizelgelere yazınız. Bunun sonucunda F, R, m ve f arasındaki matematiksel bağıntıyı verilerden yararlanarak bulabilirsiniz.

Önce m=1 tıpa ve R= 75 cm koşulunda F’ye (pul sayısı) karşılık gelen frekans değerlerini noktalayınız. Bu noktalardan geçen grafiği çiziniz. Bu iki nicelik arasında doğrusal bir bağımlılık var mı? Yoksa, F’ye karşılık f2 değerlerini noktalayınız ve grafiği çiziniz. Aradığınız doğrusal bağımlılığı elde edinceye kadar araştırınız.

Aynı şekilde kütle ve yarıçapın frekansa bağımlılıklarını ayrı ayrı inceleyiniz. Sonuçta kuvvetin ifadesini m, R ve f’ye bağlı olarak yazınız. Bulduğunuz ifade merkezcil kuvvet ifadesi ile uyum içerisinde midir? Fark varsa ne olabilir? Raporunuzun yorum kısmında açıklayınız. Aşağıdaki grafikleri dikkatli bir şekilde çiziniz (Tablo 5.1, 5.2 ve 5.3’ten yararlanarak) ve raporunuza ekleyiniz.

Tablo 5.1’deki veriler ile çizilecek grafikler

f

F

f2

F

f2

F / (m.R)


Tablo 5.2’deki veriler ile çizilecek grafikler

f

m

f2

m

f2

1 / m

f2

F / (m.R)



Tablo 5.3’deki veriler ile çizilecek grafikler

f

R

f2

1 / R

f2

R

f2

F / (m.R)


Add document to your blog or website
Reklamlari:

Similar:

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY NO: 1 DENEYİN ADI: BOYUTA GÖRE ZENGİNLEŞTİRME DENEYİN AMACI

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY NO: 2 DENEYİN ADI: ASENKRON MOTORLARDA KİLİTLİ ROTOR DENEYİ DENEYİN AMACI

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY NO: 1 DENEYİN ADI: ASENKRON MOTORLARDA BOŞ ÇALIŞMA DENEYİ DENEYİN AMACI

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY 1 : DALGA TANKI Deneyin Amacı

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY 2 : MİKRODALGALARIN GÖZLENMESİ, GİRİŞİMİ, KIRINIMI Deneyin Amacı

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY NO: 3 DENEYİN ADI: ASENKRON MOTORLARDA DA DENEYİ AMAÇ

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY NO: 8 DENEYİN ADI: ALTERNATÖRLERİN AYAR KARAKTERİSTİKLERİ AMAÇ

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY NO: 8 DENEYİN ADI: 800 MHz MERKEZ FREKANSINDA ANTEN TASARIMI

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY 3 : REZONANS TÜPÜ Deneyin Amacı : Ses dalgasının doğasını incelemek, ses hızını belirlemek. Teorik Bilgi

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI iconDENEY NO: 6 DENEYİN ADI: V/F ORANI SABİT TUTULARAK ASM DEVİR SAYISININ DEĞİŞTİRİLMESİ

DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: MERKEZCİL KUVVET DENEYİN AMACI 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