fizik

Bir ip, bağlandığı cisme,  kendi gerilimine eşit bir kuvvet uygular. İpin gerilimi, ip başka bir yüzeye sürtünmediği (başka bir yüzeye teğetsel kuvvet uygulanmadığı) sürece, her noktasında aynıdır. Bir makara, ipin gerilimini değiştirmeden yönünü değiştirir. Çünkü makara, kendisine uygulanan toplam teğetsel kuvvet sıfır oluncaya kadar döner.

Sistem dengede ise; F.Sin(0-90) = W

Yapılacak İşler

Makaradan geçen ipteki gerilimin değişmediğini göstermek için, bir ipin uçlarından birine bir W ağırlığı, öteki ucuna da bir yaylı terazi bağlarız. (aşağıdaki şekil) İpin iki düz kesimi arasındaki θ açısı değiştirildiğinde, yaylı terazinin gösterdiği değerin değişmediğine dikkat edilmelidir. Yaylı terazinin gösterdiği değer, ipteki gerilimdir. T, W ağırlığı ile karşılaştırılmalıdır. Bir başka kişinin yardımıyla makarayı sabit bir konumda tutarak dönmesi engellenirse, ne olacağını gözlemeliyiz.

Terazinin gösterdiği değer θ açısına bağlı değildir.

DENEY 1

Bu deney için 1.yayı kullandık.Bu deneyde üç farklı W ağırlığı kullanarak sistemin dengede olup olmadığını araştırdık.

1)      m=50gr =0,05 kg

                W=0,05kg.9,8m/sn²

     θ= 130⁰

                 x₁=13,7cm   x₀ = 10,9cm  1Δx=2,8cm=0,028m

                 F.sin(θ-90)=W    k₁.Δx.sin(130-90)=0,05kg . 9,8m/sn²

     43,2 N/m . 0,028m .sin40 = 0,5N.

                                                  0,8N = 0,5N.(yaklaşık)

2)m=100gr=0,1 kg

               W=0,1kg.9,8m/sn²

                θ=142⁰                   

    x₁=13,7cm  x₀=10,9cm Δx=2,8cm=0,028m

    F.sin(θ-90)=W                              

    k₁.Δx.sin(142-90) = m.g

                43,2N/m.0,028m.sin52=0,1kg.9,8m/sn²

                                               1N=1N(yaklaşık)

3)m=150gr=0,15kg

   W=0,15kg.9,8m/sn²

   θ=166⁰                                          

   x₁=13,7cm  x₀=10,9cm Δx=2,8cm=0,028m

   F.sin(θ-90)=W

   K₁.Δx.sin(166-90)=0,15kg.9,8m/sn²

               43,2N/m.0,028m.sin76=1,5N

                                          1,2N =1,5N(yaklaşık)

Şekil 1-A'daki düzenek kurulur. Bu düzenek, bir hastanın ayağına çekme uygulamak için kullanılan düzeneğin benzeridir (şekil 1-a). İpin ucuna bilinen bir W ağırlığı asılır ve ipler arasındaki θ'yı değiştirerek ölçümler kaydedilir.

Şekil 1-B�de gösterilen düzeneklerden bazılarını kurulabilir. Kurulan her düzeneğin bir şeması çizilmelidir. Ağırlıklar, yaylı terazinin gösterdiği değerler ve açılar kaydedilir.

Şekil 1-A: a) Ayak çekme düzeneğine benzeyen makaralar ve ağırlık düzeneği

                            b) İyileştirme amacı ile çekilmiş bir ayak

 Şekil 1-B: İpler,makaralar ve ağırlıklardan oluşan birkaç düzenek.

DENEY 2

Bu deneyde şekil 1-B/a�daki sistemi kurup, 5 farklı W ağırlığı asarak sistemin denge durumunu araştırdık.

1)m=50gr

  M(makara)=156gr

              M+m=50gr+156gr =206gr=0,206kg

  W=0,206kg.9,8m/sn² =2,0N

   X=14,0cm    x₀=10,9cm  Δx=3,1cm=0,031m

               θ=90⁰

               W²=F² + F² + 2.F.F.cosα

   (2,0)² =2F² + 2F² . cos90⁰

   (2,0)² = 2.(43,2N/m . 0,031m)²

    2,0N=1,9N(yaklaşık)

2)m=100gr

   M=156gr

   M+m=256gr=0,256kg

   W=0,256kg.9,8m/sn²=2,5N

    X=14,7cm x₀=10,9cmΔx=3,8cm=0,038m

    θ=88⁰

    W² = F² + F² +2.F.F.cosα

    (2,5)²=2.(43,2N/m.0,038m)²

    2,5N=2,4N(yaklaşık)

 3)m=150gr

   M=156gr

   M+m=306gr=0,306kg

   W=0,306kg.9,8m/sn²=3,0N

    X=15,4cm   x₀=10,9cm Δx=4,5cm=0,045m

    θ=83⁰

    W²=F² + F² + 2.F.F.cosα               W²=2F² + 2F.cosα

   (3,0N)² = 2(43,2N/m . 0,045m)² +2(43,2N/m . 0,045m)².cos83            

       3,0N = 2,9N(yaklaşık)

4)m=200gr

   M=156gr

   M+m=356gr=0,356kg

   W=0,356kg.9,8m/sn²=3,5N

    X₁=16,0cm   x₀=10,9cm Δx=5,1cm=0,051m

    θ=77⁰

    W²=F² + F² + 2.F.F.cosα

    W²=2F² + 2F².cosα

    (3,5N)² = 2(43,2N/m . 0,051m)² +2(43,2N/m . 0,051m)².cos77

        3,5N = 3,4N(yaklaşık)

5)m=250gr

   M=156gr

   M+m=406gr=0,406kg

   W=0,406kg.9,8m/sn²=3,5N

    X₁=16,5cm   x₀=10,9cm Δx=5,6cm=0,056m

    θ=70⁰

    W²=F² + F² + 2.F.F.cosα

    W²=2F² + 2F².cosα

    (3,5N)² = 2(43,2N/m . 0,056m)² +2(43,2N/m . 0,056m)².cos70

     3,5N=4,0 N(yaklaşık)

Verilerin Çözümlenmesi:

Her düzenekte, yaylı terazinin bulunduğu ipteki gerilim, W ve θ cinsinden hesaplanır. Bulunan sonuç, teraziden okunan değerle karşılaştırılmalıdır.