Page 178 - Konu Özetleri AYT Fizik

BASIT HARMONIK HAREKET KAVRAMLARI

BASIT HARMONIK HAREKETTE PERIYODUN HESAPLANMASI

T/2 Sürtünmesiz bir sistemde, K ve N noktaları arasında basit harmonik
hareket yapan bir cisim, hareketinin doğası gereği farklı hızlara sa-
T/4 T/4 hip olacaktır. Bu hız değişiklikleri, cismin hareket halindeyken denge
noktasına olan uzaklığının ve geri çağırıcı kuvvetin büyüklüğünün bir
m sonucudur. Denge noktasına yaklaştıkça hızı artar, çünkü geri çağırıcı
kuvvet en düşükken potansiyel enerji en yüksek olur ve kinetik enerji-
K L O M N ye dönüşür. Tersine, cisim genlik noktalarına, yani K ve L noktalarına
T/4 T/4
yaklaştıkça hızı azalır çünkü burada potansiyel enerji artar ve kinetik
T/6 T/12 T/12 T/6 enerji azalır.
Cismin tam bir salınımı tamamlaması, yani bir noktadan başlayıp aynı
T/2 noktaya aynı yönde geri dönmek için geçen süre periyot T ile ifade
edilir. Sürtünmesiz bir sistemde bu periyot, yayın sabiti veya sarkacın
Cisim |OM| ile |OL| arasını T/12 sürede alır. uzunluğu gibi sistem özelliklerine bağlı olarak sabit kalır. Periyodun
Cisim |MN| ile |LK| arasını T/6 sürede alır. sabit olması, hareketin frekansının da sabit olduğunu gösterir. Cismin
yolda geçirdiği süre değişse de, bir tam döngüyü tamamlamak için
Cisim |ON| ile |OK| arasını T/4 sürede alır.
gereken toplam süre değişmez.

Uzanım 0-T/4 Zaman Aralığı: Bu zaman diliminde cisim, denge noktasından
pozitif genlik olan +r noktasına doğru ilerler. Hız vektörü +r yönünde,
ivme vektörü ise -r yönünde olduğundan (denge noktasına doğru),
+r
hız ve ivme zıt yöndedir. Bu zıt yönlülük, cismin pozitif yönde yavaş-
lamasına sebep olur. Denge noktasından uzaklaştıkça geri çağırıcı
0 3T/4 T Zaman kuvvet artar, bu da cismin hızının azalmasına yol açar ve +r noktasına
T/4 T/2 ulaşıldığında cismin hızı minimuma düşer. Bu noktada cismin kinetik
enerjisi azalmış ve potansiyel enerjisi maksimuma çıkmıştır.
T/4 - T/2 Zaman Aralığı: Bu zaman diliminde, cisim +r'den denge
-r
noktası O'ya doğru hareket eder. Hem hız hem de ivme -r yönünde
olduğundan cisim hızlanır. Bu süreçte cismin kinetik enerjisi artar, po-
Uzanımın zamana bağlı değişim grafiği
tansiyel enerjisi ise azalır.

T/2 - 3T/4 Zaman Aralığı: Bu zaman diliminde, cisim denge noktası O'yu geçtikten sonra maksimum negatif genlik
olan -r noktasına doğru hareket eder. Bu süreçte, hız vektörü -r yönünde iken ivme vektörü +r yönündedir (denge nok-
tasına doğru). Bu durumda, hız ve ivme zıt yönde olduğundan cisim yavaşlar. Denge noktasından uzaklaştıkça geri
çağırıcı kuvvetin artması, cismin hızının azalmasına neden olur ve -r noktasına ulaştığında hız en düşük seviyeye iner.
Bu süre zarfında, cismin kinetik enerjisi azalırken potansiyel enerjisi artar.
3T/4 - T Zaman Aralığı: Bu aralıkta cisim, maksimum negatif genlik olan -r'den denge noktasına doğru hareket eder.
Bu süreçte hız ve ivme vektörleri denge noktası yönünde olduğundan, cisim hızlanır. Cismin kinetik enerjisi artarken
potansiyel enerjisi azalır, ve denge noktasına ulaştığında cisim maksimum kinetik enerjiye sahiptir. Bu döngü sürekli
olarak enerji dönüşümleriyle devam eder.

178 MEBİ KONU ÖZETLERİ FIZIK - AYT