İçeriğe geç
TYT-AYT-KPSS Hazırlık
Dersler

39Konu 39 / 49
Basit Harmonik Hareket

Yay Sarkacı ve Basit Sarkaç

Yay ve sarkaç aynı tür periyodik hareketi farklı geri çağırıcı etkilerle gerçekleştirebilir. Basit sarkacın küçük açı koşulunu ve yayın ideal olup olmadığını belirt.

  • 12. sınıf
  • 40 dk
Görsel anlatımla başla8 adım · sıfırdan başlar · az yazı, bol 3B

LevhaYay Sarkacı ve Basit SarkaçYay Sarkacı ve Basit Sarkaç

Yay ve sarkaç aynı tür periyodik hareketi farklı geri çağırıcı etkilerle gerçekleştirebilir. Basit sarkacın küçük açı koşulunu ve yayın ideal olup olmadığını belirt.

Isınma

Başlamadan önce: hazır mısın?

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Yay sarkacında kütle dört katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

Açıklama

T karekök m ile orantılıdır; √4 = 2.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Basit sarkaç uzunluğu dört katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

Açıklama

Küçük açıda T karekök L ile orantılıdır.

Temel

  1. Kavramı ve düzeneği tanı

İdeal yayda F=−kxF=-kx ve yay sarkacında T=2πm/kT=2\pi\sqrt{m/k}.

Başlangıç modeli; uzunluklar şematiktir.

Örnek

kolay

Doğrudan uygulama

Yay sarkacında kütle dört katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

T karekök m ile orantılıdır

√4 = 2.

Sonuç

22

Örnek

kolay

Tanımı yorumla

Yay sabiti dört katına çıkarılıyor. Periyot ilk değerinin kaç katıdır?

T, √k ile ters orantılıdır

1/√4 = 1/2.

Sonuç

0,50{,}5

Küçük açılı basit sarkaçta T=2πL/gT=2\pi\sqrt{L/g}; periyot kütleden bağımsızdır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

k = 100 N/m yay 0,2 m geriliyor. Geri çağırıcı kuvvet büyüklüğü kaç N olur?

Açıklama

Hooke yasası; |F| = k|x| = 100 × 0,2 = 20 N.

Orta

  1. Bağıntıyı uygula ve karşılaştır

İdeal koşullarda küçük genlik değişimleri periyodu değiştirmez; sarkaçta büyük açılar bu yaklaşık modelin dışındadır.

Bir değişkenin etkisini nitel olarak karşılaştır.

Örnek

orta

Koşulları karşılaştır

Basit sarkaç uzunluğu dört katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Küçük açıda T karekök L ile orantılıdır.

Sonuç

22

Örnek

orta

İşaret ve yön

Küçük açılı sarkacın kütlesi iki katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

Sarkaç periyot bağıntısında kütle yoktur

periyot değişmez.

Sonuç

11

Örnek

orta

Bağıntıyı seç

k = 100 N/m yay 0,2 m geriliyor. Geri çağırıcı kuvvet büyüklüğü kaç N olur?

Hooke yasası

|F| = k|x| = 100 × 0,2 = 20 N.

Sonuç

2020

Basit sarkaçta kütleyi artırmak küçük açı periyodunu artırmaz.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Yay sarkacında daha sert yay kullanmak ne yapar?

Açıklama

Büyük yay sabiti daha güçlü geri çağırıcı etki ve daha kısa periyotla ilişkilidir.

İleri

  1. Varsayım, sınır ve birleşik yorum

Yay sarkacı ve basit sarkaç periyot bağıntılarını birbirinin yerine kullanma.

İki durumun ilişkisini incele; çizim gerçek ölçekte değildir.

Örnek

zor

Sınır durumu

Daha büyük g olan yerde aynı sarkacın periyodu nasıl değişir?

T karekök g ile ters orantılıdır

büyük g daha kısa periyot verir.

Sonuç

Azalır.

Örnek

zor

Birleşik yorum

Yay sarkacında daha sert yay kullanmak ne yapar?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Büyük yay sabiti daha güçlü geri çağırıcı etki ve daha kısa periyotla ilişkilidir.

Sonuç

Periyodu küçültür.

Yay sabitini ve ip boyunu değiştirip iki periyodu eşitlemeyi dene; sonra düzeneği Ay’a götür. Blok ve top 0,6 kg’dır; yay 15 cm, sarkaç 15° genlikle salınır. Sayaçlar tamamlanan salınımları gösterir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Yay sarkacında m ve k birlikte iki katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

Açıklama

m/k oranı değişmez; periyot aynı kalır.

Bloğu yay kuvveti, topu ağırlığın teğet bileşeni geri çağırır. Yay sarkacının periyodu kütle ve yay sabitine, basit sarkacınki ip boyu ve çekim ivmesine bağlıdır: T=2πm/kT = 2\pi\sqrt{m/k} ve T=2πL/gT = 2\pi\sqrt{L/g}. İkisi birbirinin yerine kullanılamaz.

Yönleri, bileşenleri veya kavramlar arası ilişkiyi ayır.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • İdeal yayda F=−kxF=-kx ve yay sarkacında T=2πm/kT=2\pi\sqrt{m/k}.

  • Küçük açılı basit sarkaçta T=2πL/gT=2\pi\sqrt{L/g}; periyot kütleden bağımsızdır.

  • İdeal koşullarda küçük genlik değişimleri periyodu değiştirmez; sarkaçta büyük açılar bu yaklaşık modelin dışındadır.

  • Basit sarkaçta kütleyi artırmak küçük açı periyodunu artırmaz.

  • Yay sarkacı ve basit sarkaç periyot bağıntılarını birbirinin yerine kullanma.

Kapsam: MEB 2018 Fizik öğretim programı.

Bu sayfadaki özgün sorular ÖSYM sorusu olarak sunulmaz.

Sorular

Şimdi sıra sende

4 özgün soru

Özgün soru1

Kolay

Yay sarkacının periyodu

Sarkaçta L dokuz katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

İpucu

İdeal yayda F=−kxF=-kx ve yay sarkacında T=2πm/kT=2\pi\sqrt{m/k}.

Çözüm

T oranı √9 = 3.

Sonuç: 33

Cevap: E

Özgün soru2

Orta

Basit sarkacın periyodu

Yay sarkacında m ve k birlikte iki katına çıkarılıyor. Periyot kaç kat olur?

İpucu

Küçük açılı basit sarkaçta T=2πL/gT=2\pi\sqrt{L/g}; periyot kütleden bağımsızdır.

Çözüm

m/k oranı değişmez; periyot aynı kalır.

Sonuç: 11

Cevap: A

Özgün soru3

Orta

Periyodun bağlı olduğu değişkenler

Küçük açı sınırında basit sarkacın genliği biraz artırılıyor. Periyot yaklaşık nasıl değişir?

İpucu

İdeal koşullarda küçük genlik değişimleri periyodu değiştirmez; sarkaçta büyük açılar bu yaklaşık modelin dışındadır.

Çözüm

Küçük açı yaklaşımında periyot genlikten bağımsızdır; büyük açılara genellenmez.

Sonuç: Değişmez.

Cevap: B

Özgün soru4

Zor

Seri ve paralel bağlı yaylar

k = 200 N/m yay 0,05 m sıkışık. Kuvvet büyüklüğü kaç N olur?

İpucu

İdeal yayda F=−kxF=-kx ve yay sarkacında T=2πm/kT=2\pi\sqrt{m/k}.

Çözüm

|F| = k|x| = 200 × 0,05 = 10 N; yönü dengeye doğrudur.

Sonuç: 1010

Cevap: C