Türkçe ve HTML 5 ile yazılan Düzgün Çembersel Hareket Simülasyonu ile merkezcil kuvvetin bağlı olduğu değişkenleri inceleyebileceğiniz bir sanal deney yapabilirsiniz. En iyi masaüstü ve dizüstü bilgisayarlarda çalışıyor, ama tabletlerde ve akıllı telefonlarda da kullanabilirsiniz.
Simülasyonu Başlat
Creative Commons (CC-BY) lisansıyla kullanılmıştır.
Frank McCulley hazırlamış.
The Physics Aviary
Düzgün Çembersel Hareket Simülasyonu nasıl kullanılır?
Simülasyonu başlattığınızda karşınıza önce ne yapmanız gerektiğini anlatan bir ekran çıkacak. Bu ekrandaki yönergeleri takip ederseniz veri toplayabilirsiniz. Ekranın sağ alt kısmındaki başla düğmesine tıklayın, simülasyon başlasın. Değiştirebileceğiniz üç değişken var:
- Cismin kütlesi: Simülasyon ekranının sağ orta kısmında “cismin kütlesi” yazısının hemen altındaki yukarı yönlü oka tıklarsanız kütleyi artırır, aşağı yönlü oka tıklarsanız kütleyi azaltırsınız.
- Dönme yarıçapı: Adamın elinde tuttuğu kırmızı tüpün hemen altındaki sarı renkli banta tıklarsanız, dönme yarıçapını artırıp azaltabilirsiniz.
- Pul sayısı: Kırmızı ipin alttaki ucunda metal pullar var. Bu pulların üstüne tıklarsanız pul sayısını artırıp azaltabilirsiniz. Her pulun kütlesi 10 gram. Pulların ağırlığı merkezcil kuvvet demek, cismin dönmesini sağlıyor.
Bir deneyde sizin kontrol ettiğiniz yani değiştirdiğiniz değişkenlere bağımsız değişken deniyor. Sizin kontrol etmediğiniz, ama nasıl değiştiğini merak ettiğiniz araştırma konunuz olan değişkene ise bağımlı değişken deniyor. Bu deneydeki bağımlı değişken düzgün çembersel hareketin periyodu. Periyodu bulmak için tanımını hatırlayın: Bir turun kaç saniyede tamamlandığı. Bir turu ölçmeniz zor olacağı için, simülasyonda 10 tur saymanız ve geçen süreyi kaydetmeniz isteniyor. Geçen süreyi 10’a böldüğünüzde periyodu bulmuş oluyorsunuz.
Düzgün Çembersel Hareket Sanal Deneyi nası yapılır?
Deneyin araştırma sorusu şu:
Merkezcil kuvvet ile yarıçap, cismin kütlesi ve periyot arasındaki ilişki nasıldır?
Dikkat ederseniz çizgisel hız yok bu araştırma sorusunda, çünkü çizgisel hızı doğrudan ölçemiyoruz. Çizgisel hız ile periyot arasındaki ilişkiyi bulabilir misiniz? Düzgün çembersel hareket nedir konu anlatımını bir gözden geçirin.
Deneyde hangi değişkenlerin inceleneceği, nasıl veri toplanacağı belli, yani deneyin tasarımı hazır. Üç bağımsız değişken var, aynı anda değiştirirseniz kafanız karışır. Bu nedenle sistemli bir şekilde her seferinde yalnızca bir bağımsız değişkeni değiştirip diğer ikisini sabit tutalım. Her seferinde bir bağımsız değişkenle bağımlı değişkenin arasındaki ilişkiyi bulmaya çalışalım. Her bağımsız değişken için bir tabloya ihtiyacımız olacak.
Önce yarıçaptan başlayabiliriz. Sırası önemli değil siz istediğiniz bağımsız değişkenle başlayabilirsiniz. Yarıçapı değiştireceğiz, cismin kütlesini ve pul sayısını (yani merkezcil kuvveti) sabit tutacağız.
Cismin kütlesi = 25 g, pul sayısı = 5 olarak alabilirsiniz, ya da başka değerleri alabilirsiniz. Önemli olan deneyin bu aşamasında bir kez cismin kütlesini ve pul sayısını seçtikten sonra değiştirmemek.
Topladığınız veriyi kaydetmeniz için bir de tablo verelim. 12 satır var, çünkü yarıçap bu simülasyonda 12 farklı değer alabiliyor. Siz en az 5 veri noktası almalısınız, ne kadar çok alırsanız o kadar güvenilir sonuçlara ulaşırsınız.
| Pul sayısı | Pul sayısı x 10 g x 10 m/s2 | Kütle (kg) | Yarıçap (m) | 10 tur süresi | Periyot |
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 | |||
| 5 | 0,5 N | 0,025 |
Diğer iki tabloyu da siz hazırlayabilir misiniz? Bu deneyi yapabilir misiniz?