Page 247 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 12

CEV
CEVAP ANAHTARLARIAP ANAHTARLARI
elde edilir. Bu sonuç, basit sarkacın periyodu ile aynıdır. Bu Etkinlik No.: 55
durumda “Denge konumundan L kadar uzaklaştırılan yay sar-
kacı ile L uzunluğa sahip basit sarkacın periyotları eşit olur.” 1. Yönerge
sonucuna varılır.
1
2 m kütlesi asılı L uzunluğundaki yay sarkacı ve basit sarkaç A
noktasına getirildiğinde her iki sarkaca da etki eden kuvvet
aynı olup cismin ağırlığı kadardır. Şekildeki yay serbest bıra-
kıldığında ağırlığın m ∙ g ∙ Sin θ büyüklüğünde olan bileşeni
yaya basit sarkaç hareketine benzer şekilde salınım hareketi
yaptırırken ağırlığın m ∙ g ∙ Cos θ büyüklüğünde olan bileşeni
de yayın kendi denge konumuna göre olan uzaklığını değiş-
tirerek titreşim hareketi yaptırır. Bu durumda yayın salınım
hareketi yaparken basit sarkaç ile benzerlik göstereceği, aynı
zamanda kendi doğrultusunda da titreşim hareketi yapacağı
söylenebilir.
T T
3 Öğrencilerin verdiği cevaplara göre farklılık görülebilir. Muh- 6
temel cevap: T T 6
a) Yay sarkacının ve basit sarkacın periyodunu belirlemek için K 12 12 N
sıcaklık, genleşme katsayısı, sürtünme kuvveti gibi etken- L M
lere ihtiyaç duyulabilir. Örneğin yay sarkacının bulunduğu O
ortamın sıcaklığının artması sırasında yayın uzunluğu sü-
rekli artış gösterir. Bu durum ise yay sabitinin azalmasına T T T
ve yay sarkacının periyodunun artmasına sebep olur. Basit 6 + 12 + 12 = 0,4
sarkaçta ise sıcaklığın artması ile cismi tutan malzemenin T
boyu artar. Bu durumda basit sarkacın periyodu değişir. = 0,4 ise T = 1,2 s olur.
Sarkaçlarda kullanılan malzemelerin genleşme katsayısı 3
da bir etkendir. Sarkaçların bulunduğu ortamda sürtünme l
kuvveti dikkate alındığında her iki sarkacın da periyodunun T = 2π g
azalmasına neden olur.
b) Basit sarkaçların kullanıldığı alanlardan biri sarkaçlı saat- 1,2 = 2 . 3 l
lerdir. Zamanın ölçüldüğü sarkaçlı saatte sarkaç yapımında 10
kullanılan malzeme, günün farklı saatlerinde ortamın sı- l = 0,4 m
caklığından ve salınım hareketi sırasında sürtünmelerden
etkilenerek ölçmede hataya neden olabilir. 2
Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders
Kitabı, Sayfa: 91-98.
a = 3g
Etkinlik No.: 54
1 t sürede K cismi 3,5 salınım yaparken L cismi 7 salınım yap-
maktadır yani L’nin frekansı K’ nın frekansının 2 katıdır. Peri-
yot ile frekans ters orantılı olduğu için K’nın periyodu L’ nin
periyodunun 2 katıdır.
T = 2T
K L
2π m K = 2 . 2π m L
k k
m = 4m
K L
= 4 olur. l
m K
g
m L T = 2π
2 a) Yayın boyu yarıya inerse yay sabiti 2 katına çıkar. Yaylar pa- l l
ralel bağlandığı için T’ = 2π a = 2π 4g
k = k + k 2 g +
eş
1
k = 2k + 2k = 4k T’ = T olur.
eş
T = 2π m T = T 1 " Periyot yarıya iner. 2
1 k 2 2
m 3 Sarkaç L noktasında bırakılırsa L–M arasında basit harmonik
T = 2π Genlik periyodu etkilemez. hareket yapar. Genliğin değişmesi periyodu etkilemez. L nok-
2 4k tasından M noktasına T/2 sürede gelir. L’den M’ye 0,6 s’de gelir.
b) 4 Genliğin değişmesi periyodu değiştirmediği için denge konu-
muna gelme süresi değişmez yani T/4 olur. Denge konumun-
" V V dan geçerken sarkacın hızı maksimumdur.
2 π
ω = " Periyot değişmediği için ω değişmez.
Not: Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders T
Kitabı, Sayfa: 96-98. V max = ω . r " ω değişmez ama r arttığı için V max artar.
245