Cüneyt Hocam

Çarşamba, 30 Kasım 2011 21:02

Hareket

Doğrusal ve Bağıl Hareket
Hareket

Maddelerin zamanla yer değiştirmesine hareket denir. Fakat cisimlerin nereye göre yer değiştirdiği ve nereye göre hareket ettiği belirtilmelidir. Örneğin at üstünde giden bir yolcu ata göre yer değiştirmiyor, fakat yerde duran sabit bir noktaya göre yer değiştiriyordur.

Yörünge

Bir cismin hareketi sırasında izlediği yolun şekline yörünge denir. İzlenen yolun şekli doğrusal ise bu harekete doğrusal hareket denir. Daire ise, dairesel hareket denir.

Konum

Bir cismin, seçilen bir başlangıç noktasına olan vektörel uzaklığına konum denir. Bir araç nasıl hareket ederse etsin en son durduğu noktadaki konumu, o noktanın seçilen başlangıç noktasına olan vektörel uzaklığıdır. Bir araç dönüp dolaşıp ilk bulunduğu noktaya gelirse, konumu sıfır olur.

Yer Değiştirme

Bir cismin iki konumu arasındaki vektörel uzaklıktır. Başka bir ifadeyle son konum (x₂) ile ilk konum

(x₁) arasındaki vektörel farktır ve son konumdan ilk konumun vektörel olarak çıkarılmasıyla bulunur. Bu işlem, Dx = x₂ – x₁ şeklinde gösterilir.

Şekildeki doğrusal yolun O noktası başlangıç noktası olarak seçilirse, P noktasında duran bir aracın konumu + 1500 metredir. K de duranın konumu ise – 1000 metredir.

N noktasından L noktasına gelen bir araç,

Dx = x2 – x1

Dx = – 500 – (+ 1000) = – 1500 m

(–) yönde 1500 metre yer değiştirmiştir.

Eğer ilk konum başlangıç noktası olursa, konum ile yer değiştirme eşit olur.

Yatay bir yolda K noktasından harekete geçen araç L, M, N yolunu izleyerek N de duruyor. Bu araç KN noktaları arasında, toplam 70 m yol almasına rağmen 50 m yer değiştirmiştir.Şekil incelenirse KN arasındaki vektörel uzaklık pisagor bağıntısından 50 m olur.

Eğim

Hareket konusunun iyi anlaşılması için eğim kavramının iyi bilinmesi gerekir. Bir doğrunun yatayla yaptığı açının tanjantı o doğrunun eğimine eşittir.

Ayrıca eğim dikliğin bir ölçüsüdür. Diklik artıyorsa eğim artıyor, diklik azalıyorsa eğim azalıyor, diklik sabit ise, eğim de sabittir.

Şekildeki gibi yatay doğruların eğimi sıfırdır.

Düşey doğruların eğimi tanımsızdır. Çünkü tana değerine göre bir sayının sıfıra oranı tanımsızdır.

Bir parabolün eğiminden bahsedilemez. Ancak parabole teğetler çizilerek teğetin eğimine bakılır. Şekildeki parabolün eğimi artıyordur.

Şekildeki parabolün eğimi ise azalıyordur. Çünkü parabole çizilen teğetlerin eğimleri azalmaktadır.

Birim çemberdeki sinüs ve cosinüs değerlerin işaretinden faydalanılarak eğimin işareti bulunabilir.

Düşey eksene göre sağa yatık doğruların eğimi pozitif (+), sola yatık doğruların eğimi ise negatif (–) dir.

Hız

Bir cismin birim zamandaki yer değiştirme miktarına hız denir. Hız v sembolü ile gösterilir ve vektörel bir büyüklüktür. Hız,

şeklinde tanımlanır.

Hız birimi SI (MKS) birim sisteminde m/s dir. km/saat de hız birimi olarak kullanılabilir.

Hız vektörel büyüklük olduğundan, hızın işareti hareketin yönünü gösterir. Hız (+) işaretli ise araç (+) seçilen yönde, (–) işaretli ise, (–) seçilen yönde gidiyordur.

Ortalama Hız

Doğrusal yörüngede hareket eden bir cismin, toplam yer değiştirmesinin, bu yer değiştirme süresine oranı ortalama hıza eşittir. Ortalama hız,

şeklinde tanımlanır.

Şekildeki konum-zaman grafiğinde, aracın t₁ anındaki konumu x₁, t₂ anındaki konumu x₂ ise, t₁ ile t₂ süreleri arasındaki ortalama hızı şekildeki doğrunun eğiminden bulunur.

Şekildeki hız-zaman grafiğinde t süresi içindeki ortalama hız

hızların aritmetik ortalamasından bulunur. Bu durum yalnızca hızın düzgün değiştiği durumlarda geçerlidir.

Ani Hız

Hareket eden bir cismin herhangi bir andaki hızına ani hız ya da anlık hız denir.

Konum-zaman grafiğindeki herhangi bir anda yörüngeye çizilen teğetin eğimine eşittir.

İvme

Bir cismin birim zamandaki hız değişimine ivme denir. a sembolü ile gösterilir ve vektörel bir büyüklüktür. Cismin t1 anındaki hızı v1, t2 anındaki hızı v2 ise, ivme;

şeklinde ifade edilir. Birimi m/s²dir.

Hız değişimi yoksa, yani cismin hızı zamanla değişmiyorsa ivme sıfırdır. İvmenin olması için mutlaka hızın değişmesi gerekir. Ayrıca ivme sabit ise hız her saniye ivme kadar artıyor ya da azalıyordur. İvme sıfır ise, araç ya duruyordur, ya da sabit hızla gidiyordur.

Doğrusal Hareket Çeşitleri

1. Düzgün Doğrusal Hareket

Doğrusal yolda hareket eden bir cisim, eşit zaman aralıklarında eşit yer değiştirmelere sahipse bu harekete düzgün doğrusal hareket, sahip olduğu hıza da sabit hız denir. Bu hareket tipinde hız sabittir. Dolayısıyla ivme sıfırdır.

Yukarıdaki grafikler, pozitif yönde hareket eden araca ait grafiklerdir. v sabit hızı ile düzgün doğrusal hareket yapan cismin aldığı yol

X= v.t

bağıntısı ile bulunur.

2. Düzgün Değişen Doğrusal Hareket

Doğrusal bir yolda hareket eden aracın hızı düzgün değişiyorsa bu harekete düzgün değişen doğrusal hareket denir. Bu harekette ivme sabit olduğundan sabit ivmeli harekette denilir. İvmenin sabit olması, aracın hızının her saniye ivme kadar artması ya da azalması demektir.

a. Düzgün Hızlanan Doğrusal Hareket

Bu hareket tipinde aracın hızı her saniye ivme kadar artıyordur. Pozitif yönde düzgün hızlanan araca ait grafikler aşağıdaki gibidir.

2. Düzgün Değişen Doğrusal Hareket

Doğrusal bir yolda hareket eden aracın hızı düzgün değişiyorsa bu harekete düzgün değişen doğrusal hareket denir. Bu harekette ivme sabit olduğundan sabit ivmeli harekette denilir. İvmenin sabit olması, aracın hızının her saniye ivme kadar artması ya da azalması demektir.

a. Düzgün Hızlanan Doğrusal Hareket

Bu hareket tipinde aracın hızı her saniye ivme kadar artıyordur. Pozitif yönde düzgün hızlanan araca ait grafikler aşağıdaki gibidir.

Konum – Zaman Grafiği

Konum–zaman grafiğinde eğim hızı verir. Eğimin değişimi nasılsa, hızın değişimi de o şekilde olur. Ayrıca eğimin işareti hızın işaretini belirtir.
Eğimin ve hızın işareti hareketin yönünü belirtir. Hızın işareti pozitif (+) ise, araç (+) yönde, negatif ise araç (–) yönde hareket ediyordur.

Şekildeki konum–zaman grafiğinde,

I. aralıkta teğetin eğimi arttığı için hızda artıyordur. Eğimin işareti (+) olduğundan (+) yönde hızlanan hareket yapıyordur.
II. aralıkta eğimin işareti (+), büyüklüğü ise azaldığından, (+) yönde yavaşlayan hareket yapıyordur.
III. aralıkta eğim sıfır olduğundan hız da sıfırdır. Yani araç duruyordur.
IV. aralıkta eğim (–) yönde arttığı için hareket (–) yönde hızlanandır.
V. aralıkta eğim sabit ve işareti (–) olduğundan araç (–) yönde sabit hızlı hareket yapıyordur.

Hız – Zaman Grafiği

Hız–zaman grafiğinin eğimi ivmeyi verir. Eğimin değişimi ve işareti ivmenin değişimini ve işaretini verir. I. aralıkta eğim sabit ve işareti (+) olduğundan, ivme sabit ve işareti (+) dır. Benzer yorumu diğer aralıklar için de söyleyebiliriz. Grafik parçaları ile zaman ekseni arasında kalan alan yer değiştirmeyi verir.
Zaman ekseni üzerinde kalan (+) alan pozitif yöndeki yer değiştirmeyi, altında kalan (–) alan ise, negatif yöndeki yer değiştirmeyi verir. Toplam yer değiştirme alanların cebirsel toplamından bulunur. Hızın işaret değiştirdiği yerde araç yön değiştiriyordur.

İvme – Zaman Grafiği

İvme-zaman grafiklerinin altında kalan alan hız değişimini verir. Toplam hız değişimi alanların cebirsel toplamından bulunur. Cismin ilk hızı v₀, toplam hız değişimi Dv ise, son hız v_S = v₀ + Dv eşitliğinden bulunur.

BAĞIL HAREKET

Bir cisim sabit bir noktaya göre zamanla yer değiştiriyorsa, bu cisim hareket ediyor demektir. Cismin hareketi sabit bir yere göre değilde başka hareketli bir cisme göre sorulursa durum değişir. Örneğin yan yana giden iki çocuk birbirlerine göre hareket etmezken, yerde duran sabit bir noktaya göre hareket ediyorlardır. Otobüs içinde koltukta oturan bir yolcu, otobüse göre hareket etmiyor fakat, yere göre, ya da başka hareketli bir cisme göre hareket ediyordur.

Buna göre, iki cismin birbirlerine göre, hareketine bağıl hareket, hızlarına da bağıl hız denir.
Bağıl hız,V _bağıl = V _cisim - V _gözlemcibağıntısı ile bulunur.

v_cisim : Cismin yere göre hızıdır.

v_gözlemci : Gözlemcinin yere göre hızıdır.

Bir aracın yerdeki sabit noktaya göre hızına yere göre hız denir. Hız vektörel bir büyüklük olduğundan, işlemler vektör kurallarına göre yapılacaktır. Yukarıdaki bağıntıya göre, cismin hızı aynen alınıp, gözlemcinin hızı ters çevrilerek vektörel olarak toplanır. Bileşke vektörün büyüklüğü bağıl hızın büyüklüğünü, yönü ise bağıl hızın yönünü belirtir.

Tek Doğrultuda Bağıl Hız

Araçlar aynı doğrultuda hareket ediyorsa,

a. Aynı yönde giden araçların birbirlerine göre bağıl hızlarının büyüklüğü, iki aracın hızlarının farkına eşittir. Yön olarak, aracın birine göre (+) ise, diğerine göre (–) dir. Yani araçlardan biri diğerini pozitif kabul edilen yönde gittiğini görüyorsa, diğeride onun negatif yönde gittiğini görür.

b. Zıt yönde giden araçların birbirlerine göre bağıl hızı, hızlarının toplamına eşittir. Bundan dolayı karşılıklı gelen araçlar birbirinin yanından geçerken çok hızlı geçiyormuş gibi görünürler.

İki Boyutta Bağıl Hız

Doğuya doğru gitmekte olan K aracının sürücüsü, kuzeye doğru giden L aracının gerçek hareket yönünü ve hızını göremez. K nin L yi gördüğü hız bağıl hızdır. Bağıl hız

ise, v_b = v_cisim – v_gözlemci

bağıntısından bulunur.

Örneğin her iki araç v hızı ile gidiyorsa, K nin L ye göre hızı denildiğinde, L gözlemci olur. Gözlenen K cisminin hızı aynen alınır, gözlemcinin hızı ters çevrilerek vektörel olarak toplanır. Hızların şiddetleri eşit ve aralarındaki açı 90° olduğundan bağıl hız çıkar.

L nin K ye göre hızı ise,

vb = v_L – v_K den, L nin hızı aynen alınır, K nin hızı ters çevrilerek toplanır. Hız vektörleri arasındaki açı 90° olduğundan bağıl hız olur.

Her iki araca göre bağıl hızlar eşit büyüklükte fakat zıt yönlüdür.

NEHİR PROBLEMLERİ

Nehir problemlerini, akıntı doğrultusunda ve akıntıya dik doğrultuda olmak üzere iki kısımda inceleyebiliriz.

1. Nehrin Akıntı Hızı Doğrultusunda Hareket

Düzgün ve sabit bir hızla akan nehirde, bir tahta parçası suya bırakılırsa, suyun hızına eşit bir hızla hareket eder. Eğer suda kayık, motor ve yüzen bir yüzücü varsa bunların iki tür hızı vardır.

a. Motorun Suya Göre Hızı

Durgun kabul edilen suda hareket eden motorun hızına suya göre hız denir.

b. Motorun Yere Göre Hızı

Suyun hızı ile, motorun suya göre hızının bileşkesine yere göre hız denir.

Akıntı hızının ırmağın her yerinde sabit ve va olduğu yerde, motor suya göre vm hızı ile gidiyorsa, motorun yere göre hızı, aynı yönlü iseler,

v_yer = v_su + v_m toplamından bulunur. Motorun hızı akıntıya zıt yönde ise, üç durum vardır. vyer = vm + va bağıntısına göre,

v_m > v_a ise, motor akıntıya zıt yönde gider.
v_m = v_a ise, motor olduğu yerde kalır. Çünkü yere göre hızı sıfırdır.
v_m < v_a ise, akıntı motoru sürükler ve motor akıntı yönünde hareket eder.

Bu tür sorularda, yere göre yer değiştirme miktarı

X=V yer .t

bağıntısı ile hesaplanır.

2. Akıntıya Dik Doğrultuda Hareket

Akıntı hızının sabit ve v_a olduğu nehirde, motor suya göre v_m hızı ile akıntıya dik doğrultuda L noktasına yönelik harekete geçiyor.

Fakat L noktasına çıkamıyor. Akıntı yönünde de yol alarak M noktasından kıyıya ulaşıyor.

Motorun karşı kıyıya çıkma süresi ırmağın genişliğine ve motorun suya göre hızının akıntıya dik bileşenine bağlıdır. Karşı kıyıya çıkma süresi,

d = v_m . t den bulunur.

Kayığın yere göre hızı, akıntının va hızı ile motorun suya göre vm hızının bileşkesine eşittir. |KL|, |LM| ve |KM| uzaklıklarını bulmak için bu doğrultulardaki hız ve t karşı kıyıya geçme süresi kullanılır.

|KL| = v_m . t

|LM| = v_a . t

|KM| = v_yer . t olur.

Her üç değer bulunurken aynı t süresi alınır.

Motorun hız vektörü L noktasının soluna yönelik olursa, nereye çıkacağını bulmak için vmx hız bileşeni ile va akıntı hızının büyüklüklerine bakılır.

vmx > va ise, L nin solundan kıyıya çıkar.
vmx = va ise, tam L noktasından kıyıya çıkar.
vmx < va ise, L nin sağından kıyıya çıkar.

Irmaktaki yüzücü ya da motorun karşı kıyıya çıkma süresi,motorun sura göre hızının akıntıyadik bileşeni ile ırmağın genişliğine bağlıdır.Akıntı hızının yönüne ve büyüklüğüne bağlı değildir.
Motor ırmakta daima yere göre hız vektörü yönünde hareket eder .
Irmaktaki iki motorun birbirlerine göre bağıl hızları ırmağın hızına bağlı değildir.

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Çarşamba, 30 Kasım 2011 19:56

Kuvvetler

Kuvvetler

Cisimlerin hareket durumlarını veya şekillerini değiştirebilen etkiye kuvvet denir. Etki ettiği cismin şeklini değiştirmesi ve esnek cisimlerin uzayıp sıkışması gibi olaylar, kuvvetin statik etkisinin sonucudur.
Duran cismi hareket ettirmesi, hareket halindeki cismin hızında değişiklik yapması, kuvvetin dinamik etkisinin sonucudur.

Kuvvet vektörel bir büyüklük olduğundan, vektörlerin bütün özellikleri kuvvetler için de geçerlidir. SI birim sisteminde kuvvet birimi newton (N) dur.

Dinamometre

Kuvvet dinamometre ile ölçülür. Esnek yaydaki uzama miktarı, dinamometreye asılan cismin ağırlık kuvveti ile doğru orantılıdır. Dolayısıyla yaydaki uzama, kuvvetin büyüklüğünün bir ölçüsü olarak alınabilir. Örneğin 10 N ağırlıklı cisim asıldığında yay 1 mm uzuyorsa, 50 N ağırlıklı cisim asıldığında yay 5 mm uzayacaktır.

Ağırlık bir kuvvet olduğundan, kütlesi m olan bir cismin ağırlığı G = mg dir. Buradaki g yerçekim ivmesi olup ölçümün yapıldığı yere göre değişebilmektedir.

Bileşke Kuvvet

İki ya da daha fazla kuvvetin yaptığı etkiyi tek başına yapan kuvvete bileşke kuvvet denir. Kuvvetlerin herbirine ise bileşke kuvvetin bileşenleri denir. Bileşke kuvvet R sembolü ile gösterilir.

a) Aynı Doğrultudaki Kuvvetlerin Bileşkesi

Aynı noktaya uygulanan ve aynı yönlü olan kuvvetlerin bileşkesinin büyüklüğü, kuvvetlerin cebirsel toplamına eşittir.

R = F₁ + F₂ dir.

Bu durumda kuvvetler arasındaki açı a = 0° olduğundan bileşke kuvvetin şiddeti maksimum değerde olur.

Aynı noktaya uygulanan kuvvetler zıt yönlü iseler bileşke kuvvetin şiddeti, vektörlerin şiddetinin yine cebirsel farkına eşit olur.

R = F₁ – F₂ dir.

Kuvvetler zıt yönlü iken aralarındaki açı a = 180° olduğundan bileşke kuvvetin şiddeti minimum değerde olur.

İki kuvvetin bileşkesinin büyüklüğü, kuvvetlerin cebirsel toplamından büyük ,farkından küçük olamaz Kuvvetler arasındaki açı büyüdükçe bileşke kuvvetin şiddeti azalır

b) Kesişen Kuvvetlerin Bileşkesi

Vektörlerin toplanmasında ve çıkarılmasında anlatılan tüm özellikler kuvvetler için de aynen geçerlidir. Şekildeki F1 ve F2 kuvvetlerinin bileşkesi yani vektörel toplamı, uç uca ekleme ya da paralelkenar metoduyla bulunur.

Kuvvetlerin şiddetleri F1 ve F2, aralarındaki açı a ise, bileşke kuvvetin şiddeti

bağıntısından bulunur.

ÖSS sınavında gelen sorularda bu bağıntı kullanılarak soru gelmektedir.Ancak bu bağıntı çıkarılan özel durumlarla ilgili sorular gelmektedir.

1. Kuvvetler eşit büyüklükte ve aralarındaki açı

a = 60° ise, bileşke kuvvetin şiddeti

2. Eşit büyüklükteki kuvvetler arasındaki açı,

a = 120° ise bileşke kuvvetin şiddeti kuvvetlerden bir tanesinin şiddetine eşittir.

3. F1 ve F2 kuvvetleri arasındaki açı 90° ise, bileşke kuvvetin şiddeti pisagor bağıntısından bulunur.

Eğer kuvvetlerin şiddetleri eşit ise, bileşke kuvvetin büyüklüğü

Duran cisimler, üzerine etkileyen kuvvetlerin bileşkesi yönünde harekete geçer.

Kuvvetlerin Dengesi

Cismin bir noktasına aynı doğrultulu eşit şiddette ve zıt yönde iki kuvvet uygulandığında, bu kuvvetler birbirini dengeler. Yani bu kuvvetlerin bileşkesi sıfır olur.

Buna göre, bir cisme uygulanan bütün kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise cisim dengededir. Cismin dengede olması demek ya durması, ya da sabit hızla gitmesi demektir.

Şekildeki cisme F₁ ve F₂ kuvvetleri uygulandığında cismin dengede kalabilmesi için, bileşke kuvvetin uygulandığı noktaya bileşke kuvvete eşit şiddette ve zıt yönlü bir kuvvet uygulanmalıdır. Bu kuvvete dengeleyici kuvvet denir.

Bir cismin dengede kalabilmesi için uygulanan kuvvetlerin bileşkesi sıfır olmalıdır. SF = 0 olmalıdır. Ayrıca kuvvetler x ve y eksenlerine bileşenler ayrılarak taşınırsa, x ve y eksenlerindeki kuvvetlerin bileşkesi ayrı ayrı sıfır olmalıdır. SF_x = 0, SF_y = 0 olmalıdır.

Lami Teoremi

Kesişen üç kuvvet dengede ise,kuvvetlerin, karşılarındaki açıların sinüslerine oranı sabittir.

Buna göre;

Bu bağıntıya göre, kesişen üç kuvvet dengede ise, küçük açının karşısındaki kuvvet büyük, büyük açının karşısındaki kuvvet ise küçüktür.

Etki – Tepki Prensibi

Her etkiye karşı eşit ve zıt yönlü bir tepki uygulanır. Etki kuvvetinin büyüklüğü ile tepki kuvvetinin büyüklüğü eşit fakat zıt yönlüdür. Şekildeki cisim, zemine ağırlığı kadar bir etki uygularsa, zeminde cisme o büyüklükte bir tepki kuvveti uygular.

F_etki= – F_tepki G = – N dir.

Şekildeki ip iki ucundan eşit büyüklükteki F kuvvetleri ile çekilirse, ipteki gerilme kuvveti yine F olur. Ayrıca ipin bütün noktalarındaki gerilme kuvveti aynı değerdedir.

Maddelerin Esnekliği

Maddeler üzerine bir kuvvet uygulanırsa şekillerinde az veya çok bazı değişmeler olur. Esnek bir yay iki ucundan çekilirse uzar, iki ucundan sıkıştırılırsa kısalır. Sünger gibi esnek cisimlerin şeklinde daha fazla değişme olur. Çelik çubuğun bir ucu sabitlenip diğer ucundan bir kuvvet uygulanırsa çubuk eğilir, kuvvet kaldırılırsa, eski halini alır. Cisimlerin şekillerini değiştirici kuvvet ortadan kaldırıldığında tekrar eski halini alan maddelere esnek maddeler denir.

Şekildeki metal telin bir ucu duvara sabitlenip diğer ucuna cisimler asıldığında veya kuvvet uygulandığında, telde uzama olur.

Teldeki uzama miktarı,

a) Telin boyu ile doğru orantılıdır.

b) Telin kesit alanı ile ters orantılıdır.

c) Telin ucuna uygulanan kuvvet ile doğru orantılıdır.

d) Uzama miktarı ayrıca telin cinsine de bağlıdır.

Örneğin, ilk boyu ve kesit alanı aynı olan çelik ve bakır tele aynı büyüklükte kuvvet uygulanırsa, bakır tel çelik tele göre daha fazla uzar.

Esnek bir yayın ucuna G ağırlıklı bir cisim asılırsa yay uzar. Daha ağır bir cisim asıldığında ise yay daha fazla uzar. Yani yaydaki uzama miktarı yayı geren kuvvet ile doğru orantılıdır.

F = – k . x olur. Burada

x : yaydaki uzama veya sıkışma miktarı

k : Yay sabiti olup yayın cinsine ve uzunluğuna bağlıdır.

Formülün önündeki (–) işareti F vektörü ile x vektörünün zıt yönlü olduğunu gösterir. Büyüklük hesabı yapıldığında (–) işareti dikkate alınmaz.

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Pazar, 08 Ocak 2012 21:31

Bağıl Hareket

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Perşembe, 01 Aralık 2011 20:11

9. Sınıfların Çözdükleri Soru Sayıları

SINIF	NO	AD	1. YAZ	2.YAZ	ORTALAMA	SORU SÖZLÜ	SAPMA YÜZDESİ	SÖZLÜ	SÖZLÜ	ORTALAMA
9F	269	KAAN TUĞLACI	52	95	74	30	-59,52	75	75	74
9C	270	SÜMEYYE ŞENYURT	70	75	73	26	-63,51	75	75	74
9F	271	MUHAMMED OSMAN KARAÇAY	70	70	70	15	-79,10	75	75	73
9E	272	BURAK KAYGUSUZ	72	70	71	0	-100,00	75	75	73
9C	273	BÜŞRA DUMANLI	78	75	77	0	-100,00	80	80	78
9E	274	HÜSEYİN KARADEMİR	74	55	65	19	-71,21	65	65	65
9C	275	ZÜLKİF BÖLÜKBAŞI	35	40	38	64	70,77	40	40	39
9E	276	KÜBRA KALE	79	100	90	99	10,08	100	100	95
9D	277	MEHMET BURAK DOĞAN	76	80	78	84	7,24	100	100	89
9F	279	EBRAR ÇAKIR	64	75	70	48	-30,82	70	70	70
9C	280	ELİF YILDIRIM	77	75	76	32	-58,32	80	80	78
9E	282	ŞEYMA POLAT	63	80	72	35	-51,57	75	75	73
9F	283	SELCEN YILMAZ	59	60	60	25	-57,45	60	60	60
9C	284	ONUR DEMİRBÜK	72	80	76	0	-100,00	80	80	78
9E	285	EBRAR ARSLAN	65	80	73	30	-58,96	75	75	74
9F	286	SENA TANRIVERDİ	75	55	65	60	-7,39	70	70	68
9C	287	EMRECAN AKYOLCU	67	60	64	27	-57,33	65	65	64
9D	288	ESRA GENÇ	58	85	72	14	-80,50	75	75	73
9D	290	SEMANUR ÇAĞLAR	73	90	82	81	-0,15	85	85	83
9E	291	AMİNE BAŞ	79	75	77	59	-23,36	80	80	79
9E	292	KÜBRA DURNA	70	75	73	67	-7,19	75	75	74
9C	295	BURHAN BURAK KAYALI	62	80	71	14	-80,92	75	75	73
9F	299	ŞERİFE BEYZA BİNAY	79	60	70	41	-40,67	70	70	70
9E	301	NİMET HAZAL EMLİK	62	40	51	0	-100,00	55	55	53
9E	303	DAMLA SU DUMLU	42	35	39	0	-100,00	40	40	39
9D	305	SEMANUR ASLAN	74	70	72	35	-51,01	75	75	74
9C	306	NİDA ÇEVİK	70	75	73	17	-75,88	75	75	74
9F	307	KUBİLAY ÇETİN	67	80	74	25	-66,62	75	75	74
9C	308	BETÜL TOPDAĞ	60	75	68	100	48,15	70	70	69
9D	436	BÜLENT CEM KEYFOĞLU	72	55	64	0	-100,00	65	65	64
9D	448	GÜLŞAH ÇELİK	85	80	83	27	-67,28	85	85	84
9C	451	MELİH CAN GÖKKUŞ	55	65	60	0	-100,00	65	65	63
9E	455	ŞULE KAPLAN	78	75	77	30	-60,20	80	80	78
9F	456	SENEM ERARSLAN	60	80	70	31	-55,24	75	75	73
9F	458	SUDİYE ALTUNBAŞ	75	60	68	49	-26,73	70	70	69
9E	459	BURAK AVŞAR	73	85	79	35	-55,35	80	80	80
9C	460	GÜLSENA AYTEKİN	88	85	87	16	-81,49	90	90	88
9E	461	MUHAMMET MÜCAHİT ZENGİN	60	70	65	15	-77,19	70	70	68
9E	462	EMİNE YEŞİL	72	60	66	47	-28,65	70	70	68
9E	463	OĞUZHAN KOÇ	76	80	78	15	-80,99	80	80	79
9F	465	MAHİNUR ÜNAL	62	80	71	41	-42,34	75	75	73
9D	468	GÖKTÜRK ŞİMŞEK	67	75	71	0	-100,00	75	75	73
9E	469	TAYYİB AKSOY	65	70	68	13	-80,73	70	70	69
9D	471	FATİH ÇAKIR	52	65	59	0	-100,00	60	60	59
9D	473	MUHAMMED SAİD ÇITIR	58	65	62	0	-100,00	65	65	63
9F	478	ALPEREN ÇİÇEK	65	50	58	22	-62,22	60	60	59
9C	480	MUHAMMED FURKAN KARACA	68	70	69	0	-100,00	70	70	70
9E	486	SÜLEYMAN FATİH DAĞLI	46	65	56	0	-100,00	60	60	58
9D	493	SÜMEYYE YALÇIN	64	90	77	39	-48,82	80	80	79
9F	495	ESRA KANMAZ	73	85	79	45	-42,88	80	80	80
9C	497	BANI ÇİÇEK BAŞYURT	64	80	72	0	-100,00	75	75	74
9C	498	CEREN TUZCU	77	90	84	11	-86,79	85	85	84
9C	499	SEFA FURKAN PELİT	73	85	79	0	-100,00	80	80	80
9D	500	ALPEREN TERZİ	85	95	90	34	-61,69	95	95	93
9F	503	NAZIM ALPTEKİN AKKUŞ	82	90	86	37	-56,58	90	90	88
9F	507	CEREN DEĞERLİ	71	95	83	39	-52,76	85	85	84
9F	509	AHMET YAZICI	47	60	54	13	-75,78	55	55	54
9C	510	TAHA ALPEREN KARADAĞ	60	60	60	13	-77,83	65	65	63
9E	512	ESMA MERMER	77	85	81	70	-13,03	85	85	83
9D	513	ALPEREN TEKE	58	85	72	0	-100,00	75	75	73
9F	514	AYÇA NUR KANTARCIGİL		60	60	41	-31,36	65	65	63
9C	515	SÜMEYYE YULAK	72	85	79	40	-48,86	80	80	79
9C	516	SEMANUR FIRAT	78	75	77	9	-88,09	80	80	78
9E	517	AHMET TURAN CANPOLAT	51	70	61	0	-100,00	65	65	63
9F	518	CİHAT FİDAN	80	80	80	15	-81,22	85	85	83
9E	519	MEHMET TAYYİB CERAN	57	75	66	39	-41,48	70	70	68
9E	521	YUSUF AKTAŞ	65	75	70	8	-89,09	75	75	73
9F	522	NAGİHAN NUR OTUGÜZEL	72	85	79	60	-23,94	80	80	79
9E	524	ALPER AYDIN	68	50	59	24	-59,34	60	60	60
9F	525	ORHAN OĞUZHAN BAŞDELİOĞLU	63	85	74	45	-39,09	75	75	75
9F	530	HAMDİ BURAK SÜHA	64	80	72	18	-75,51	75	75	74
9D	531	ONUR ERYILMAZ	57	70	64	40	-36,46	65	65	64
9F	533	MUHAMMED YAHYA BIYIK	67	80	74	53	-28,22	75	75	74
9D	534	MELİKE AYDUR	65	90	78	0	-100,00	80	80	79
9D	535	ŞUAYB ŞİMŞEK	63	75	69	99	42,79	70	70	70
9D	537	MERVE RUMEYSA DAĞDELER	57	75	66	37	-43,57	70	70	68
9C	538	ŞEYMA NUR ŞENOL	66	70	68	8	-87,54	70	70	69
9D	540	ZEHRA ALIMLI	61	70	66	33	-49,99	70	70	68
9F	544	MEHMET FURKAN KORKMAZ	70	70	70	30	-57,71	75	75	73
9D	547	FEYZA EYCEYURT	48	80	64	0	-100,00	65	65	65
9D	549	BAHADIR DURMUŞ	56	65	61	0	-100,00	65	65	63
9C	550	MUHAMMED FURKAN IŞIK	70	70	70	0	-100,00	75	75	73
9D	552	ABDULKADİR KARABAYIR	76	95	86	31	-63,70	90	90	88
9D	553	SEFA MERT GÜLEZ	73	80	77	0	-100,00	80	80	78
9F	554	BURAK OĞUZ KAYKUN	73	70	72	24	-66,72	75	75	73
9D	555	DİLARA KALKAN	49	55	52	0	-100,00	55	55	54
9C	556	SEYİT KARATEPE	71	100	86	10	-88,19	90	90	88
9D	558	TEVFİK KÜRŞAD KUZUCU	61	80	71	39	-44,10	75	75	73
9E	559	MELİKE CAVLAK	73	70	72	29	-60,04	75	75	73
9C	560	ELİF HATEM	80	85	83	30	-64,23	85	85	84
9F	564	NACİYE FATİH	85	75	80	21	-73,28	85	85	83
9D	567	YAŞAR CAN İBRADI	85	85	85	22	-74,38	90	90	88
9F	574	AHMET BAYRAK	67	90	79	0	-100,00	80	80	79
9E	575	MİNE BAŞAK	78	90	84	49	-41,53	85	85	85
9E	577	ALPEREN TAŞ	86	85	86	86	0,31	100	100	93
9D	579	HULUSİ KARA	63	80	72	7	-89,67	75	75	73
9F	580	ENES GÜLDEŞ	66	95	81	65	-19,29	85	85	83
9C	583	KÜBRA KIZILKAYA	79	75	77	5	-93,60	80	80	79
9E	584	AHMED FURKAN GÜVEN	59	60	60	0	-100,00	60	60	60
9C	585	CELİL ATMACA	66	60	63	12	-80,69	65	65	64
9C	594	MUHAMMED KUZU	70	60	65	0	-100,00	70	70	68
9C	595	UMUTCAN ŞİMŞEK	58	50	54	0	-100,00	55	55	55
9C	605	FEYZANUR KOCA	62	75	69	18	-74,11	70	70	69
9D	644	MERT YİĞİTTÜRK	66	65	66	0	-100,00	70	70	68
9F	649	ALPASLAN ŞAHİNBAY	71	90	81	39	-51,29	85	85	83
9F	660	MUHAMMED CİHAN GÖKKUŞ	71	90	81	18	-77,24	85	85	83
9C	693	SÜMEYYE SEVEN	50	60	55	0	-100,00	60	60	58
9E	697	MUHAMMED FURKAN YOLCU	80	70	75	36	-51,92	80	80	78
9C	708	ŞAKİR ALPEREN KOÇ	70	80	75	11	-85,22	80	80	78
9D	716	RUKİYE NUR ELVAN	76	75	76	83	9,61	100	100	88
9E	740	OKAN GÜLER	87	80	84	13	-84,19	85	85	84
9C	751	FERHAT YURTTAGÜL	78	35	57	0	-100,00	60	60	58
9E	758	AHMET TURAN IŞIK	74	75	75	21	-71,30	75	75	75
9D	761	ALP GÜRSOY	68	95	82	32	-61,26	85	85	83
9D	772	YASEMİN EYCEYURT	77	65	71	0	-100,00	75	75	73
9F	780	MÜNEVVER BOZKUŞ	48	55	52	99	91,40	55	55	53
9F	816	BÜŞRA KIZILTAŞ	64	75	70	27	-61,51	70	70	70
9E	824	ŞEYDANUR YILDIRIM	76	55	66	0	-100,00	70	70	68
9E	861	ŞEYMA AYDIN	72	70	71	0	-100,00	75	75	73
9D	863	TALHA YILDIZELİ	62	80	71	0	-100,00	75	75	73

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Çarşamba, 07 Mayıs 2014 12:51

Dayanıklılık 'Kene'

Bilim insanları en hızlı kara canlısının sanılanın aksine kaplan böceği değil bir susam tanesi büyüklüğündeki kene olduğunu belirledi. ABD’nin Kaliforniya eyaletindeki Pomona Collega’da yürütülen bir araştırma, 3 milimetre büyüklüğündeki bir kene türünün en hızlı hareket eden kara canlısı olduğunu ortaya çıkardı. Çalışmada, canlıların boyutlarına göre aldıkları hız esas alındı.

Paratarsotomus macropalpis olarak anılan ‘hızlı kene’, saniyede kendi boyunun 322 katı hıza ulaşıyor. Bir insanla kıyaslandığında kene, bir saatte 2 bin kilometre koşabiliyor.

Daha önce en hızlı hara canlısı olarak belirlenen Avustralya’da yaşayan kaplan böceği, saniyede kendi boyunun 171 katı hıza çıkıyor. Çita ise 16 katına çıkabiliyor.

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Çarşamba, 30 Kasım 2011 21:25

Magnetizma - Ses Dalgaları

Magnetizma, Elektroliz ve Ses MIKNATIS ve ÖZELLİKLERİ

Magnetik adı verilen demir oksit (Fe₃O₄) bileşiği tabii bir mıknatıs olarak bilinir.

Demir, nikel, kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir.

Üç çeşit mıknatıs vardır.

1. Doğal mıknatıs : Doğada oluşan ve taş olarak bulunan mıknatıslardır.

2. Yapay mıknatıs : Demir, nikel ya da kobalttan yapılır. Çubuk, pusula iğnesi, U şekline ve at nalı şekline benzeyen çeşitleri vardır.

Bu mıknatıslara daimi ya da geçici mıknatıslık kazandırılabilir.

3. Elektromıknatıslar : Magnetik özellik gösteren maddeye örneğin demir üzerine tel sarılıp telden akım geçirildiğinde oluşan mıknatıslardır.

Mıknatısın Kutupları

Mıknatısların uçları çekme ve itme özelliği gösterirler. Mıknatıslık etkisinin en şiddetli olduğu bu uçlara kutup adı verilir. Bir mıknatısın şekli nasıl olursa olsun iki kutbu bulunur.

Bir mıknatıs ortadan iple asılırsa, kuzey-güney doğrultusuna yönelerek durur. Kuzeyi gösteren kutba N, güneyi gösteren kutba ise S kutbu denir.

Elektrik yüklerinde olduğu gibi, mıknatıslarında aynı kutupları birbirini iter, zıt kutupları ise birbirini çeker. Bu itme ya da çekme kuvveti, mıknatısların kutup şiddetleri ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır

Mıknatıslar, demir, nikel, kobalt gibi maddeleri ve bunların alaşımlarını çeker. Bu nedenle bu maddelere magnetik maddeler denir. Cam, kağıt, tahta, plastik gibi maddeleri mıknatıs çekmez.

Magnetik Alan Kuvvet Çizgileri

Bir mıknatısın çekim etkisini gösterdiği alana magnetik alan denir.

Bir cam levha üzerine demir tozları serpildikten sonra levhanın altına çubuk mıknatıs yerleştirilip levhaya yavaş yavaş vurulduğunda, demir tozları mıknatısın magnetik alan çizgilerine paralel hale gelirler. Demir tozlarının oluşturduğu çizgilere bakılarak normalde görülmeyen çizgilerin nasıl olduğu anlaşılır.

Çubuk mıknatısın çevresindeki magnetik alan çizgileri şekildeki gibidir.

Magnetik alan kuvvet çizgileri N kutbundan S kutbuna doğrudur. Çizgilerin uç noktalarında sık olması magnetik alanın uç kısımlarında şiddetli olduğunu gösterir.

Magnetik alan çizgilerinin bulunduğu yerlere pusula iğneleri konulduğunda, pusula iğneleri yerdeki magnetik alan çizgilerine paralel olacak şekilde dengede kalırlar. Herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörü ise, o noktada magnetik alan çizgilerine teğettir.

Magnetik alan, çizgilerinin paralel olduğu yerlerdeki alana düzgün magnetik alan denir.

Mıknatısı Bölmek

Çubuk şeklindeki bir mıknatıs ikiye bölündüğünde, oluşan her bir parça yine N–S kutuplu mıknatıs olur.

Bölme işlemi atomik boyuta kadar devam ettirildiğinde de yine mıknatıs özelliği devam eder. Yani tek kutuplu mıknatıs elde edilemez.

Geçici Mıknatıslanma

Yapay mıknatıslardan faydalanılarak magnetik özelliği olan demir, nikel ve kobalt geçici olarak mıknatıslanabilir. Üç yolla geçici mıknatıslanma elde edilebilir.

1. Sürtünme ile Mıknatıslanma

Bir demir çubuğa,şekildeki gibi mıknatısın her defasında aynı kutbu aynı yönlü sürtürülürse, mıknatısın ilk sürtülen uç kısmı mıknatısla aynı kutuplu olacak şekilde demir çubuk geçici olarak mıknatıslanır.

2. Dokunma ile Mıknatıslanma

Mıknatısa dokundurulan demir parçalarını mıknatıs tutar. Çünkü demir parçası mıknatısın dokunduğu kutupla zıt kutupla kutuplanır ve onu çeker. Demir parçaları uç uca eklenirse, her bir uç bir öncekine göre zıt kutuplanır.

3. Etki ile Mıknatıslanma

Mıknatısın magnetik alanı içine konulan demir parçaları geçici olarak mıknatıslık özelliği kazanır. Şekilde demir parçasına mıknatısın S kutbu yaklaştırılırsa, demirin S ye yakın olan kısmı N, diğer tarafı ise S kutbu olur.

Bir mıknatıs demir çubuğun orta kısmına şekildeki gibi yaklaştırılırsa, demir çubuğun uç kısımları N, orta kısımları ise S kutbu olacak şekilde etki ile mıknatıslanır.

Yerin Magnetik Alanı

Yerin magnetik ala nının olduğu deneylerle tespit edilmiştir. Dünya, sanki kuzey yarı kürede S, güney yarı kürede N kutbu bulunan bir çubuk mıknatıs varmış gibi davranır. Magnetik kuzey ve güney kutup ile coğrafi kuzey ve güney kutup tam çakışmıyor. Belli küçük bir açı kadar sapma gösteriyor.

Ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatıs, bulunduğu yerden geçen dünyanın çevresindeki magnetik alan kuvvet çizgilerine teğet olmak zorundadır. Bu nedenle ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatısın N kutbu magnetik kuzeyi, S kutbu ise magnetik güneyi gösterir.

Kuzey yarı kürede, ağırlık merkezinden asılan bir çubuk mıknatıs veya pusula iğnesinin N kutbu, güney yarı kürede ise S kutbu aşağı eğilir. Ekvatorda yere paralel, kutuplarda ise yere dik konuma gelir.

Mıknatısların Kullanıldığı Alanlar

Mıknatıslar, pusula yapımında, kapı zilinde, telefon, radyo, televizyon, voltmetre, ampermetre, elektrik motorları, bazı oyuncakların yapısı gibi bir çok yerlerde kullanılmaktadır.

Sanayide demir parçalarını diğer maddelerden ayırmak için yine mıknatıslar kullanılır.

ELEKTRİK AKIMININ MAGNETİK ETKİLERİ

Akım geçen telin oluşturduğu magnetik alan

Şekilde pusula iğnesinin üzerinden tel geçecek şekilde devre kurulup anahtar kapatılıp telden yeterince akım geçtiğinde pusula iğnesi aniden saparak tele dik konuma gelir. Pusulanın sapması yerin magnetik alanından başka bir magnetik alanın meydana geldiğini gösterir. Bu alan elektrik akımlarının çevresinde meydana gelen magnetik alandır. Bu alanların kaynağı elektrik yüklerinin hareketidir. Telden uzaklaştıkça magnetik alanın şiddeti azalır. Tele yaklaştıkça magnetik alanın şiddeti artar. Telden geçen akımın artması da magnetik alanın şiddetini artırır. Akımın azalması ise magnetik alanın şiddetini azaltır.

Akım geçen telin çevresinde iç içe daireler şeklinde magnetik alan çizgileri oluşur. Herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü, bu alan çizgilerine teğettir.

Akımın yönü değiştiğinde magnetik alan çizgileri ve herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü değişir.

İNDÜKSİYON AKIMI

Bir mıknatıs şekildeki gibi akım makarasının içine doğru hızla yaklaştırıldığında ya da makaradan uzaklaştırıldığında ampermetreden akım geçer. Üreteç olmadan elde edilen bu akıma indüksiyon akımı denir. İndüksiyon akımının meydana gelmesinin nedeni kapalı bir devre halinde bulunan iletkenden geçen, magnetik alan kuvvet çizgilerinin sayısının değişmesidir.

Kuvvet çizgileri hızlı değişirse indüksiyon akımı büyük, yavaş değişirse küçük olur. Yukarıdaki şekilde de mıknatıs, akım makarasına hızlı yaklaşırsa indüksiyon akımı büyük, yavaş yaklaşırsa akımın şiddeti küçük olur. Mıknatıs yaklaşırken ve uzaklaşırken oluşan akımın yönleri birbirlerine göre zıttır. Makaranın sarım sayısının artması indüksiyon akımının şiddetini artırır.

Elektromıknatıs

Şekildeki gibi bir demire tel sarılıp, telden bir akım geçirildiğinde demirin K ve L uçları arasında bir magnetik alan meydana gelir. Yani bir mıknatıs elde edilmiş olur. Buna elektromıknatıs denir.

Akımın şiddeti ve sarım sayısı ne kadar fazla ise mıknatısın magnetik kuvvet çizgileride o kadar şiddetli, yani mıknatıs güçlü olur.

Alternatif Akım

Çok sarımlı çerçeve şeklindeki bir iletken, mıknatısın uçları arasındaki düzgün magnetik alan içinde döndürülürse, çerçevenin oluşturduğu alandan geçen magnetik kuvvet çizgileri sürekli değiştiğinden çerçevenin tellerinde yönü ve şiddeti devamlı değişen bir elektrik akımı elde edilir. İndüksiyon yoluyla elde edilen bu akıma alternatif akım denir.

Transformatör

Alternatif gerilimleri aynı frekansta yükselten yada alçaltan ve bu işlemi az bir kayıpla gerçekleştiren sistemlerdir.

Transformatörde, demirden yapılmış levhalar bir araya getirilip, bunların üstlerine farklı sarımlı iki bobin sarılır. Primer sargı elektrik gücünü veren girişe, sekonder sargı da elektrik gücünün alındığı çıkışa bağlanır. Primer devreye uygulanan alternatif gerilim (V) sekonder devreden indüksiyon yoluyla yükselmiş ya da azalmış olarak alınır.

Sekonderin sarım sayısı, primerin sarım sayısından fazla ise transformatör yükselten, az ise alçaltan bir transformatördür. Transformatörler doğru akımda çalışmaz yalnızca alternatif akımla çalışır.

Verim % 100 ise, sekonderden alınan güç, primerden verilen güce eşittir.

Ayrıca gerilimler, sarım sayısıyla orantılı olduğundan, bu eşitlik,

Transformatörler gerilimi düşürmek amacıyla kapı zillerinde, teyp ve radyoların elektrik girişinde de kullanılır.

Alternatif akımın ampermetre ve voltmetre ile ölçülen değerlerine etkin değerler denir

ELEKTROLİZ

Şekilde verilen kapta safsu var iken, anahtar kapatıldığında lamba yanmaz. Saf suyun içine H₂SO₄, NaCI, NaOH … gibi suda iyonlarına ayrışan maddelerden herhangi biri katıldığında lamba ışık vermeye başlar.

Bu şekilde akım geçişi sırasında olup biten kimyasal olayların tümüne elektroliz denir. Elektroliz olayında; elektrolit, elektrot, elektroliz kabı ve doğru akım kaynağı gereklidir.

Elektrolit : Sudaki eriyikleri iletken olan maddelere denir.

Elektrot : Elektrolit içine batırılan metallere denir.

Elektroliz Kabı : Elektroliz olayının gerçekleştiği kaba denir.

Anot : Bir elektroliz kabında üretecin pozitif kutbuna bağlı elektroda denir.

Katot : Elektroliz kabında üretecin negatif kutbuna bağlı elektroda denir.

Şekildeki gibi elektroliz kabı içindeki elektrotlar bir bataryanın uçlarına iletken tellerle bağlanırsa, çözeltideki (+) iyonlar pilin (–) kutbuna bağlı elektrota doğru, (–) yüklü iyonlar ise pilin (+) kutbuna bağlı elektroda doğru hareket ederler. Böylece anot pozitif, katot ise negatif yüklenmiş olur. Elektrotlar arasında oluşan elektrik alanının etkisiyle elektrolitteki iyonlar harekete geçerler. Katoda varan pozitif iyonlar buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar.

Anota ulaşan negatif iyonlar ise, elektronlarını anota vererek nötr hale geçerler. Belli bir zaman sonunda katottan alınan elektron sayısıyla, anoda verilenlerin sayısının aynı olduğu görülür. Elektroliz olayında akım, elektrolit içinde iyon hareketiyle, elektrolit dışında ise iletkendeki serbest elektronların hareketiyle gerçekleşir

Suyun Elektrolizi

Elektroliz olayından faydalanılarak su kendini meydana getiren hidrojen ve oksijen gazlarına ayrılabilir.

Su iyi bir iletken değildir. İçinde akımı iletecek iyon sayısı azdır. Suyun içine bir miktar çamaşır sodası veya sülfirik asit (H₂SO₄) damlatılırsa iyi bir iletken haline gelir.

Elektrotların birer uçları tüplerin içine, diğer uçları ise bir üretece bağlanıp devreden akım geçtiğinde, tüplerdeki suyun içinden gaz kabarcıkları çıkarak tüplerin üst kısmında gaz toplandığı, tüplerin içindeki suyun seviyesinin düştüğü gözlenir.

Hidrojen (+), oksijen (–) işaretli olduğundan, üretecin (+) kutbuna bağlı elektrodun bulunduğu tüpte oksijen, (–) kutbuna bağlı elektrodun olduğu tüpte ise hidrojen gazı toplanır.

Devreden ne kadar uzun süreli akım geçerse tüplerde toplanan gaz miktarları da o kadar fazla olur. Deney sırasında herhangi bir sürede toplanan hidrojen gazının hacmi, oksijen gazının hacminin iki katı olur.

Çünkü H₂O da iki hidrojene karşılık bir oksijen vardır. Yapılan deneyler, devreden 1 coulomb luk yükün geçmesi halinde yaklaşık olarak 0,12 cm³ lük hidrojen ve 0,06 cm³ lük oksijen gazının açığa çıktığını göstermiştir. Bundan dolayı tüplerde toplanan gaz miktarları, devreden geçen akım şiddetinin bir ölçüsü olarak alınabilir.

Hidrojen Kabı

Ölçme hatalarının daha az olması için, daha çok toplanan hidrojen gazı, yük miktarının ölçüsü olarak alınabilir. Bundan dolayı elektroliz kabındaki oksijen gazının toplandığı tüp, devreden çıkarılır. Böylece yalnız hidrojen gazı biriktirmeye yarayan bu düzeneğe hidrojen kabı denir.

Seri bağlı hidrojen kabı

Birinin katodu,diğerinin anoduna gelecek şekilde bağlanan elektroliz kaplarına seri bağlı kaplar, böyle devreyede seri devre denir. Seri bağlı kaplardan geçen akım şiddeti (yük miktarı) eşit olduğundan her iki tüpte toplanan hidrojen gazı miktarı eşit olur.

Paralel ve seri bağlı hidrojen kabı

Özdeş elektroliz kaplarının ikisi birbirine paralel, diğeri bunlara seri olarak şekildeki gibi bağlanırsa, böyle kaplara karışık bağlı kaplar bu devreyede karışık bağlı devreler denir. Kaplar özdeş olduğundan L ve M kaplarından belli sürede aynı miktar akım geçerken, K den geçen akım iki kat daha fazla olacaktır.

Dolayısıyla L ve M kaplarındaki tüplerde toplanan hidrojen gazının hacimleri eşit olurken, K kabındaki tüpte toplanan hidrojen gazı miktarı iki kat daha fazla olacaktır.

SES BİLGİSİ

Lastik bir şerit iki ucundan sabitlenip titreştirilirse, metal levhanın bir ucu mengene ile sıkıştırılıp diğer ucu çekilip bırakılırsa, ses çıkarırlar. Gerilmiş saz telleri, tokmakla vurulan davul zarı, titreşmeleri sonucu yine ses çıkarır. Bu olaylar sesin ancak ortamların titreşmesi sonucu oluştuğunu gösterir.

Bir diyapazonun kollarından birine tokmağı ile vurulduğunda ses duyulur. Diyapazon kolunun ileri hareketi çevresindeki havayı iter, sıkıştırır, geri hareketi ise havayı seyrekleştirir. Bu hareket diyapazondan çevresine doğru dalgalar yayılmasına sebep olur. Ses dalgaları kaynaktan her tarafa doğru yayılır.

Titreşerek ses oluşturan cisimlere ses kaynağı denir. İnsan kulağı belli sınırlar içindeki titreşimleri duyabilir.

Kaynaktan yayılan ses dalgalarının bir enerjileri vardır. Bu enerji sesin yayıldığı ortam tarafından iletilir. Sesi ileten bir ortam olmadan ses yayılmaz. Boşlukta sesin yayılmamasının nedeni iletici ortamın olmayışındandır.

Şekildeki fanusun içine zil ve lambanın bağlı olduğu bir devre kuruluyor ve fanusun içindeki hava boşaltılıyor. Anahtar kapatıldığında zilin sesi duyulmazken fakat lambanın yandığı görülür. Bu deney, sesin boşlukta yayılmadığını, fakat ışığın boşlukta yayıldığını gösterir.

Frekans: Sesi oluşturan kaynağın bir saniyedeki titreşim sayısına sesin frekansı denir. Kaynaktan üretilen ses ortam değiştirse de frekans değişmez.

Yankı: Ses dalgalarının bir yüzeye çarpıp geri dönmesine yankı denir.

Sesin Fizyolojik Özellikleri

Bütün işittiğimiz sesler kulağımızda aynı etkiyi bırakmaz. Bazıları çok şiddetli veya hafif, bazıları ince veya kalın duyulur. Bazı sesler kulağımıza hoş geldiği halde bazıları sinir bozucu olabilir.

Sesleri birbirinden ayıran üç önemli özelliği vardır.

a. Şiddet: Mengeneye sıkıştırılmış bir metal levha, denge konumundan fazla ayrılıp bırakılırsa ses daha şiddetli duyulur. Denge konumundan ayrılma miktarına genlik denir.

Genlik büyürse ses şiddetli, küçülürse ses hafif duyulur. Yani şiddetin nedeni titreşim genliğidir. Ses kaynağına yakın yerlerde şiddet daha fazla olurken, kaynaktan uzaklaştıkça şiddet azalır.

b. Yükseklik (frekans): Sesin ince yada kalın duyulması frekansından dolayıdır. Frekansı büyük olan ses ince, frekansı küçük olan ses ise kalın duyulur.

c. Tını: Bazı çalgılarda genlik ve frekans aynı olduğu halde, yine sesler birbirinden ayrılabilir.

Örneğin lâ sesi veren bir keman bu sesin frekansının tam katları olan başka lâ sesleri de çıkarabilir. Böylece bileşik sesler ortaya çıkar.

Bu sebeple bir mandolinin sesi, başka bir müzik aletinin sesinden ayırt edilebilir. Müzik aletlerinin çıkardığı bileşik sesler birbirlerinden farklıdır. Bu farklılığı belirten özelliğe sesin tını adı verilir.

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Çarşamba, 30 Kasım 2011 21:22

Elektrik

Elektrik Akımı ve Lambalar ELEKTRİK AKIMI

Potansiyelleri farklı olan iki iletken cisim birbirlerine dokundurulduğunda potansiyelleri eşit oluncaya kadar birinden diğerine elektrik yükü akışı olur. Potansiyeller eşitlendiğinde yani potansiyel farkı sıfır olduğunda bu akış durur. Akışkanların basınç farkından dolayı akmasını ve basınç farkı ortadan kalkınca akmanın durmasını buna benzetebiliriz.

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

Şekilde, pil, anahtar ve lamba ile oluşturulan devrede, anahtarın kapatılmasıyla lambanın yandığı gözlenir. Bu durumda lamba üzerinden akım geçtiği anlaşılır.

Bir iletken içinde elektronların sürekli olarak akışına elektrik akımı denir.

Akım Şiddeti

Bir iletkenin kesitinden bir saniyede geçen elektron miktarına akım şiddeti denir. i harfi ile gösterilir. Akım şiddeti ampermetre denilen aletle ölçülür. Ampermetre devreye seri bağlanır. Bağlandığı yerin direncini etkilememesi için ampermetrenin iç direnci çok çok küçüktür. Pratikte sıfır kabul edilir. Akım şiddeti birimi amperdir. A harfi ile gösterilir.

1 amperin binde birine miliamper denir.

Bir iletkenin kesitinden t sürede geçen yük miktarı q ise, i akım şiddeti, i = q/t bağıntısı ile hesaplanır. Bağıntıya göre,

Üretecin veya pilin + ucu uzun, – ucu kısa çizgi ile gösterilir. Elektronlar üretecin (–) kutbundan (+) kutbuna doğru hareket ederler. Fakat akımın yönü, elektronların hareket yönünün tersine yani (+) kutuptan (–) kutba doğru olduğu kabul edilmiştir. Bu bir kabullenmedir. Önemli bir sebebi yoktur.

Bir İletkenin Direnci

Elektronlar bir iletken içinde hareket ederken atom ve moleküllerle etkileşir ve enerji kaybederler. İyi iletken olmayan maddeler içinde ise hareket edemez ve akım oluşturamazlar, yani engellerle karşılaşırlar. Maddeler üzerinden geçen akıma karşı bir tepki yani direnme gösterirler. Bu direnmeye direnç denir. Direnç şekildeki gibi gösterilir ve R ile sembolize edilir.

Direnç birimi ohm olup kısaca W ile gösterilir.

Yalıtkan maddelerin direnci çok büyük olduğundan hiç akım geçirmezler. Elektrik akımını en iyi iletenler saf metallerdir.

Uzunluğu l, kesit alanı S olan bir iletkenin direnci,

bağıntısı ile hesaplanır. Burada r, iletkenin öz direncidir. Bu bağıntıya göre, direnç telin uzunluğu ve özdirenci ile doğru, kesit alanı ile ters orantılıdır.

Kısa Devre

Akımın dirençsiz yolu tercih etmesine kısa devre denir.

Şekilde yanmakta olan lambanın iki ucu iletken bir telle birleştirilir yani K anahtarı kapatılırsa, akım dirençsiz yoldan gider. Dolayısıyla lambanın üzerinden giden i akımı artık lamba üzerinden gitmez ve lamba söner. Lamba yerinde bir R direnci olması halinde de aynı durum geçerlidir.

r

Değişken Direnç (Reosta)

Bir iletkenin direncini değiştirmek için kullanılan alete reosta denir. Reostaya ayarlı dirençte denilir. Kısa devre prensibi geçerlidir. Şekilde okun ucuna kadar iki yol vardır. Biri dirençli diğeri dirençsiz yoldur. Akım dirençsiz yolu tercih ettiğinden, devrede yalnız okun ucundan 1 yönünde kalan direnç var demektir. Dolayısıyla ok 1 yönünde hareket ettirilirse, direnç azalır, 2 yönünde hareket ettirilirse direnç artar.

Potansiyel Farkı (Gerilim)

Potansiyel iş yapabilme yeteneği olarak ifade edilebilir. Potansiyel enerji, depolanmış ve kullanıma hazır enerji demektir. Pil ve üreteçlerde de böyle bir enerji vardır. Potansiyel farkı denildiğinde iki noktanın potansiyellerinin farkı demektir. Üreteçlerin (+) ve (–) kutuplarının potansiyelleri farklıdır. Dolayısıyla üretecin iki ucu arasında bir potansiyel farkı (gerilim) vardır. Bu potansiyel farkına gerilim de denir.

Bir devrenin iki noktası arasında sabit bir potansiyel farkı var ise, bu iki nokta arasında düzenli bir akım oluşur. Evlerde 220 voltluk sabit bir potansiyel farkı kullanıldığı için ampüllerin parlaklığı zamanla değişmez.

Potansiyel farkının birimi volttur. V harfi ile gösterilir. Voltmetre denilen aletle ölçülür. Voltmetre devreye paralel bağlanır. Voltmetrenin üzerinden akım geçmemesi için iç direnci çok çok büyük seçilir ve pratikte sonsuz kabul edilir.

OHM KANUNU

Bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkının, iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir. Bu sabit değer iletkenin direncine eşittir. Buna göre,

Direnç R, potansiyel farkı V, akım şiddeti i olduğuna göre, kısaca

V= i.R olarak yazılır.

Ohm kanunu, potansiyel farkı, akım ve direnç üçlüsü arasındaki ilişkiyi belirtir.

Potansiyel farkı akım şiddeti grafiğinin eğimi, iletkenin direncini verir.

DİRENÇLERİN BAĞLANMASI

Seri Bağlama ve Özellikleri

Dirençlerin uç uca bağlanmasıyla elde edilen bağlanma şekline seri bağlama denir.

1. Üreteçten çekilen akım kollara ayrılmaz ve bütün dirençlerin üzerinden eşit şiddette akım geçer.

i_T = i₁ = i₂ = i₃

2. Herbir direncin uçları arasın-daki potansiyel farkının toplamı, üretecin uçları arasındaki potansiyel farkına eşittir.

V = V₁ + V₂ + V₃+ ...

3. Dirençlerin toplamı toplam dirence eşittir.

Reş = R₁ + R₂ + R₃ + ...

Paralel Bağlama ve Özellikleri

Birer uçları bir noktada, diğeruçları da başka bir noktada olacak şekilde yapılan bağlama şekline paralel bağlama denir.

1. Paralel bağlamada üreteçten çekilen toplam akım K noktasında kollara ayrılır, sonra tekrar L noktasında birleşir ve üretece gelir.

i_T = i₁+ i₂ + i₃ olur.

2. Dirençlerin hepsi K ve L noktalarına bağlı olduğu için, K – L noktaları arasındaki potansiyel farkı ne ise, bütün dirençlerin uçları arasındaki de o kadardır. Ayrıca üreteç K ve L noktalarına paralel bağlı olduğundan,

V = V₁ = V₂ = V₃ dür.

3. Devrenin eşdeğer direncinin tersi, dirençlerin terslerinin toplamına eşittir.

* Paralel bağlı dirençlerin eşdeğeri, en küçük direnç değerinden daha küçüktür.

* Paralel bağlı R₁ve R₂dirençlerinin eşdeğeri,

bağıntısı ile de bulunabilir.

* Herbirinin değeri R olan n tane özdeş direnç paralel bağlanırsa, eşdeğer direnç,

ELEKTROMOTOR KUVVETİ

Daha önce pil, akü ve üreteçlerin içinde kullanılmaya hazır bir enerji olduğunu belirtmiştik. İçerisinde mekanik, kimyasal veya başka çeşit enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklere elektromotor kaynakları (emk) denir.

Örneğin pil ve akümülatörler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürürler. Üretecin, bir q yükünü devrede dolaştırmak için harcadığı enerji, o üretecin elektromotor kuvveti (emk) olarak tanımlanır. e ile gösterilir.

Her üretecin bir iç direnci vardır. Bu iç direnç ihmal edilmemiş ise devreye seri bağlı direnç gibi hesaba dahil edilir.

Örneğin iç direnci r olan bir üretece R direnci bağlanırsa dirençten geçen akım şiddeti ohm kanunundan bulunur.

e = i (R + r)

e = i . R + i . r olur.

Burada i . R direncin uçları arasındaki potansiyel farkı, i . r ise iç direncin uçları arasındaki potansiyel farkıdır. Ayrıca üretecin uçları arasındaki V potansiyel farkı V = i . R dir. Eğer üretecin iç direnci ihmal edilmiş ise, üretecin elektromotor kuvveti (e), üretecin uçları arasındaki potansiyel farkına eşittir.

(e = V). İç direnç ihmal edilmemiş ise e > V dir.

Üreteçler bir devrede akım sağlayan kaynaklardır. Bir iletken üretece bağlanmaz ise, iki ucu arasında potansiyel farkı oluşmaz ve üzerinden akım geçmez.

Üreteçlerin Bağlanması

1. Seri Bağlı Üreteçler

Bir üretecin (+) kutbunu diğer üretecin (–) kutbuna bağlanmasıyla elde edilen bağlama şekline seri bağlama denir.

Seri bağlı üreteçlerin her birinden eşit şiddette akım çekilir. Dolayısıyla üretecin tükenme süresinden bir kazanç yoktur.
Üreteçlerin toplam elektromotor kuvveti, her birinin elektromotor kuvvetlerinin toplamına eşittir.
e_T = e₁ + e₂ + e₃ dür.
Üreteçler seri bağlı olduğundan iç dirençlerinin toplamı,

r_T = r₁ + r₂ + r₃olur.

2. Ters Bağlı Üreteçler

Bir üretecin (–) kutbunu diğer üretecin (–) kutbuna ya da (+) kutupların birbirine bağlanmasıyla elde edilen bağlama şekline ters bağlama denir. Ters bağlamada emk lar birbirini yok edici yönde etki yapar. Eğer ters bağlı iki üreteç özdeş ise toplam emk sıfır olur.

e_T = |e₁ – e2| dir.

Büyük emk değeri küçük emk değerinden çıkarılır.

Üreteçler ters bağlı olsa da iç dirençler seri bağlıdır. Dolayısıyla toplam iç direnç

r_T = r₁ + r₂ olur.

Şekildeki gibi, ikiden fazla üreteç var ise, önce seri bağlı olanların emk ları toplanır. Sonra diğer emk ile aradaki fark alınır.

Örneğin,

e₁+ e₂ > e₃ ise, toplam emk,

e_T = e₁ + e₂ – e₃ olur.

3. Paralel Bağlı Üreteçler

Üreteçlerin (+) kutbu bir noktada (–) kutbu da başka bir noktada olacak şekilde birleştirilerek oluşturulan bağlamaya, paralel bağlama denir.

Paralel bağlı üreteçler özdeş seçilir. Özdeş olmaması durumunda devre analizi için yeni kurallar gereklidir.

Paralel bağlı üreteçlerin devreye verdikleri akımlar eşit olur.
Toplam emk üreteçlerden birinin emk sına eşittir.

e_T= e dir.

İç direnci önemsiz paralel bağlı üreteç sayısının artması devreden geçen akım şiddetini etkilemez. Fakat üreteç sayısı arttıkça her bir üreteçten geçen akım azalır ve üreteçlerin tükenme süreleri artar.
Paralel bağlamanın özelliği gereğince, toplam iç direnç,

Üreteçlerin Tükenme Süresi

Bir üretecin tükenme süresi, yapılış boyutlarına, yapısını oluşturan maddenin cinsine ve üreteçten birim zamanda çekilen akıma bağlıdır.

Bir üretecin tükenme süresi, üreteçten çekilen akımla ters orantılıdır. Akım ne kadar çok çekilirse üreteç o kadar çabuk tükenir.

Buna göre, devreye eşit şiddette akım veren seri bağlı özdeş üreteç ya da piller paralel bağlı olanlara göre daha çabuk tükenir.

ELEKTRİKSEL ENERJİ

Uçları arasındaki potansiyel farkı V olan üretece bir R direnci bağlandığında i akımı geçiyor.

Akım geçerken çok hızlı hareket eden elektronlar iletkenin atom ve moleküllerine çarparak kazandıkları kinetik enerjilerin bir kısmını bu parçacıklara aktarırlar. Bu enerji ısı enerjisi alarak açığa çıkar. İletkenden t sürede akım geçtiğinde ısıya dönüşen elektriksel enerji,

E=V.i.t

bağıntısından bulunur. V = i . R değeri yerine yazılırsa,

E = i². R . t olarakta kullanılabilir.

V; volt, i : amper, t : saniye cinsinden alınırsa, elektriksel enerji Joule cinsinden bulunur.

Isıca yalıtılmış kapta bulunan sıvı içine bir iletken daldırılıp üzerinden i akımı geçirilirse, iletkenin verdiği ısı enerjisi sıvı tarafından alınır.

Verilen ısı alınan ısıya eşittir.

Q _verilen = Q _alınan

c : sıvının öz ısısı

m : sıvının kütlesi

DT : sıcaklık değişimi

Bütün elektrikli su ısıtıcıları bu sisteme göre çalışmaktadır.

Elektriksel Güç

Bir iletkenin birim zamanda yaydığı elektriksel enerjiye o iletkenin gücü denir.

Buna göre, elektriksel güç,

P=i , V=i².R olur.

Ayrıca değeri yerine yazılırsa olarak ta ifade edilebilir.

LAMBALAR

Lambaların Yanıp Yanmaması

Bir lamba pil ya da üretece bağlandığında üzerinden akım geçer ve lamba yanar.

Anahtar açıldığında ise lambadan akım geçmez ve lamba yanmaz.

Lambanın iki ucu, direnci önemsiz bir telle birleştirilirse, akım dirençsiz yolu takip eder ve lamba kısa devre olur. Lambanın kısa devre olması demek üzerinden akım geçmemesi ve lambanın yanmaması demektir.Şekilde K anahtarı kapatılırsa lamba söner.

LAMBALARIN IŞIK ŞİDDETİ (PARLAKLIĞI)

Yanan bir lambanın ışık şiddeti ya da parlaklığı lambanın gücü ile orantılıdır.

Direnci R, uçları arasındaki gerilimi V olan lambadan i şiddetinde akım geçiyorsa, lambanın gücü,

Buna göre, lambadan geçen akım ya da lambanın gerilimi azalırsa lambanın ışık şiddeti veya parlaklığı da azalır.

Özellikle lambalar paralel bağlı ise, lambaların uçları arasındaki gerilimlerine bakılarak ışık şiddeti ya da parlaklık kıyaslaması daha kolay yapılır.esi ve lambanın yanmaması demektir. Şekilde K anahtarı kapatılırsa lamba söner.

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Çarşamba, 30 Kasım 2011 21:14

İş ve Enerji

İş-enerji

İŞ

İş kelimesi, günlük hayatta çok kullanılan ve çok geniş kapsamlı bir kelimedir. Fiziksel anlamda işin tanımı tektir.

Yola paralel bir F kuvveti cisme yol aldırabiliyorsa iş yapıyor demektir.

Yapılan iş, kuvvet ile yolun çarpımına eşittir. İş W sembolü ile gösterilirse,

W = F.D x olur.

Burada F ile D_x yolunun paralel olması gerekir. Eğer F kuvveti yola paralel değilse işi yapan kuvvet F kuvvetinin yola paralel olan F_x bileşenidir.

W = F_x . D_x dir. F_x = F . cosa dır.

Hareket doğrultusuna dik olan kuvvetler iş yapmazlar.

Duran ya da hareket eden bir cisme uygulanan F kuvveti cismin başlangıç şartlarına bağlı olarak değişik hareketlere neden olabilir.

Örneğin duran bir cisme sabit bir kuvvet uygulanarak iş yapılırsa, cisim düzgün hızlanan hareket yapar.

Herhangi bir kuvvet yönünde yapılan iş pozitif ise, ters yönde uygulanan kuvvetin yaptığı iş negatiftir.

W = F . Dx bağıntısına göre, iş yapılabilmesi için kuvvet cisme yol aldırmalı ve kuvvet ile yol paralel olmalıdır.

Bir cisim yerden yukarı doğru cismin ağırlığına eşit bir kuvvetle hareket ettirilirken yerçekimine karşı iş yapılır. Yapılan iş kuvvet ile kuvvete paralel h yolunun çarpımına eşittir.

W = F . h

W = mg . h dir.

Eğer cisim h yüksekliğinden serbest bırakılıp aşağı doğru düşerse, yerçekimi iş yapmıştır.

Bir cismi h yüksekliğine çıkarmak için yapılan iş, cismi çıkarırken izlenen yolun şekline ve uzunluğuna bağlı değildir. Yani yapılan bu iş yoldan bağımsızdır.

SI (MKS) birim sisteminde iş birimi Joule dir. İş bağıntısından görüleceği gibi Joule = N . m dir.

r

GÜÇ

Birim zamanda yapılan işe güç denir.

SI (MKS) birim sisteminde güç birimi

1 kw = 1000 watt tır.

ENERJİ

Fizikte iş yapmanın hedefi enerji aktarımıdır. Kuvvet uygulayarak gerçekleştirilen enerji alış-verişine iş denir. Sistemin iş yapabilme kabiliyeti enerji olarak tanımlanabilir.

Enerji skaler bir büyüklüktür. Yani enerjinin yönü, bileşeni ve uygulama noktası gibi vektörel özellikleri yoktur.

Bir sisteme uygulanan kuvvet iş yapıyorsa yapılan iş enerjideki değişime eşittir.

W_dış= DE_sistem = E₂ – E₁ dir.

Buna göre, sistemin enerjisinde bir değişme var ise iş yapılmıştır, değişme yok ise iş yapılmamış demektir. Bir sisteme uygulanan kuvvetler bu sistemin enerjisini artırıyorsa, pozitif iş yapar. Bu kuvvetler sistemin enerjisini azaltıyorsa, negatif iş yapar.

Enerji çeşitleri oldukça fazladır. Mekanik enerji, ısı enerjisi, Güneş enerjisi, nükleer enerji, rüzgar enerjisi, bazı enerji çeşitleridir. İş birimleri ile enerji birimleri aynıdır.

Kinetik Enerji

Hareket halindeki cisimlerin sahip olduğu enerjiye kinetik enerji denir.

Kütlesi m, hızı v olan bir cismin kinetik enerjisi,

şeklinde tanımlanır. Kinetik enerji kütle ile hızın karesinin çarpımı ile doğru orantılıdır. Birimi Joule dir.

Kinetik enerji-hız grafiği şekildeki gibidir. Düz bir yolda cisme F kuvveti uygulandığında, yapılan iş cismin kinetik enerji değişimine eşit olur.

Potansiyel Enerji

Potansiyel enerjiyi, yer çekim potansiyel enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisi olmak üzere iki çeşidi incelenecektir.

Yerçekim Potansiyel Enerjisi

Bu enerji yerçekimi kuvvetinden kaynaklanır. m kütleli bir cismi yer seviyesinde h kadar yükseğe sabit hızla çıkarmak için yapılması gereken iş,

W = F . h = mg . h

dir.

Yapılan işin enerji değişimine eşit olduğunu biliyoruz.

Cisim sabit hızla çıkarıldığı için kinetik enerji değişmemiştir. O halde yapılan iş, cismin potansiyel enerji değişimine eşittir. Buna göre, yerden h kadar yükseklikte cismin yere göre potansiyel enerjisi,

E_p =mg.h

bağıntısı ile bulunur. Burada h yüksekliği, cismin potansiyel enerjisi nereye göre soruluyorsa, oraya olan yüksekliktir. Küçük cisimlerin potansiyel enerjisi yazılırken ağırlık merkezinin yeri dikkate alınmaz. Fakat büyük cisimlerde ağırlık merkezinin yeri değiştirildiğinde cismin potansiyel enerjisi değişir.

Türdeş ve m kütleli cismi I. durumdan II. duruma getirmek için iş yapılır. Yapılan iş cismin potansiyel enerjisindeki değişime eşittir.

Potansiyel enerji değişimi cismin kütle merkezinin değişiminden bulunur. Cisim I. konumdan II. konuma getirildiğinde, kütle merkezi h/2 kadar yükselir. Buna göre, potansiyel enerji değişimi ve yapılan iş

Net kuvvetin yaptığı iş cismin kinetik enerjisindeki değişme miktarına eşittir.
yer çekimi kuvvetine karşı yapılan iş, cismin potansiyel enerji değişimine eşittir.

Esneklik Potansiyel Enerji

Esnek cisimleri denge konumundan ayırmak için iş yapılır ve yapılan iş kadar enerji aktarılır. Denge konumundaki bir yay x kadar sıkıştırılır ya da gerilirse, yayda enerji depolanır. Daha önce öğrenildiği gibi, yay x kadar sıkıştırılır ya da gerilirse yayın geri çağırıcı kuvveti F = – k . x olur.

k : Yay sabiti olup yayın cinsine ve uzunluğuna bağlıdır.

x kadar sıkıştırılan ya da gerilen yayda depolanan esneklik potansiyel enerji,

bağıntısı ile bulunur. Yaydaki uzama ya da sıkışma arttıkça depolanan enerjide artar.

Sürtünmeden Dolayı Isıya Dönüşen Enerji

Sürtünmeli bir ortamda hareket eden cisimlere sürtünme kuvveti uygulandığını öğrenmiştik. Tekrar hatırlayalım. Sürtünme kuvveti yüzeyin cisme gösterdiği tepki kuvveti ile doğru orantılıdır. Ayrıca yüzeyin cinsine yani sürtünme katsayısına bağlıdır. Hareket halindeki bir cisme uygulanan sürtünme kuvveti f_s = k . N bağıntısından bulunur

Sürtünme kuvveti hareketi engelleyici özelliği olduğu için cisimlerin mekanik enerjilerini azaltıcı etki yapar. Azalan mekanik enerji kadar enerji, ısı enerjisine dönüşür.

Isı enerjisine dönüşen enerji iki yoldan bulunur.

1. İki nokta arasında hareket eden cismin, sürtünmeden dolayı ısıya dönüşen enerjisi, her iki noktadaki mekanik enerjiler arasındaki farktan bulunur. Cismin ilk enerjisi E₁, son enerjisi E₂ ise, sürtünmeden dolayı ısıya dönüşen enerji, E_ısı = E₁ – E₂ den bulunur.

2. İlk ve son durumdaki mekanik enerjiler bilinmiyor, fakat sürtünme kuvveti ile yer değiştirme biliniyorsa, ısıya dönüşen enerji sürtünme kuvvetinin yaptığı işe eşit olur.

Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş,

E_ısı = W = f_s . Dxdir.

Buna göre, sürtünmeden dolayı ısıya dönüşen enerji, sürtünme kuvveti ve yer değiştirme miktarı ile doğru orantılıdır.

ENERJİNİN KORUNUMU

Bir sistemdeki enerji; kinetik ve potansiyel gibi çok farklı türler halinde bulunabilir. Bu enerji türleri kendi aralarında dönüşüme uğrayabilir. Örneğin elektrik enerjisi ütüde ısıya, ampülde ışığa, çamaşır makinesinde hareket enerjisine dönüşür.

Enerji kaybolmadan bir türden başka bir tür enerjiye dönüşür. Toplam enerji daima sabittir. Toplam enerji sabit ise, bir tür enerji azalırken başka bir tür enerji aynı oranda artar.

1. Sürtünmelerin ihmal edildiği sistemlerde kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı sabittir. Sürtünme olmadığı için ısıya dönüşen enerji olmaz. Mekanik enerji toplam enerjiye eşittir.

E_top = E_k + E_p = sabit

Kinetik enerjideki artış, potansiyel enerjideki azalışa ya da, kinetik enerjideki azalış, potansiyel enerjideki artışa eşittir.

2. Sürtünmenin olduğu sistemlerde mekanik enerji (Ek + Ep) sabit değildir. Zamanla mekanik enerji azalır. Azalma miktarı kadar enerji, sürtünmeden dolayı ısı enerjisine dönüşür. Toplam enerji ise sabittir.

E_top = E_k + E_p + E_ısı = sabit

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Çarşamba, 30 Kasım 2011 21:07

Hareket-Dinamik

Dinamik Hareket veya hareketteki değişmelerin sebeplerini araştırarak kuvvetle hareket arasındaki ilişkiyi inceleyen mekaniğin bölümüne dinamik denir. Dinamiğin üç temel prensibi vardır.

Yayınlandığı Kategori Fizik

Etiketler

Devamını okuyun...

Çarşamba, 30 Kasım 2011 20:44

Madde ve Özellikleri

Madde ve Özellikleri

MADDE

Uzayda yer kaplayan, kütlesi, hacmi olan ve eylemsizliğe uyan varlıklara madde denir. Maddeler katı, sıvı ve gaz halinde bulunabilir. Maddenin şekil almış haline de cisim denir.

Maddelerin Ortak Özellikleri

Bütün maddelerde bulunan özelliğe ortak özellik denir. Bir maddenin yalnız kendine ait özelliğine ise, ayırt edici özellik denir.

Maddelerin ortak özellikleri,

1. Eylemsizlik

2. Hacim

3. Kütle

Bir maddenin sahip olduğu hareket ve şekil durumunu koruma meyline eylemsizlik denir. Arabadan inmek isteyen bir yolcu, araba henüz durmadan önce inerse, arabanın hareket yönünde gitmek zorunda kalır. Arabada iken hızı olan yolcu inincede bu hızını devam ettirmek isteyecektir. Bu durum bütün maddeler için geçerlidir. Duran madde durmak ister, hareket halindeki ise hareketini devam ettirmek ister.

2. Hacim

Maddelerin uzayda kapladığı yere hacim denir. İki madde birlikte aynı hacmi işgal edemez. Örneğin bir bardağa su konulduğunda bardağın içindeki hava, kabı terkeder.

Katı maddelerin belli bir şekli ve hacmi vardır. Sıvı maddelerin belli bir hacimleri olmasına rağmen belirli bir şekilleri yoktur, konuldukları tabın şeklini alırlar. Gazların ise hem belirgin hacimleri hem de belirgin şekilleri yoktur. Konuldukları kapların hacmini ve şeklini alırlar.

Geometrik Biçimli Cisimlerin Hacimleri

Geometrik şekilli, dikdörtgenler prizması, küp, silindir, küre ve koni şeklindeki katı cisimlerin hacimleri, boyutları ölçülerek hesaplanır.

Dikdörtgenler prizmasının hacmi farklı üç kenarının çarpımına eşittir.

Hacim = En . boy . yükseklik

V = a . b. c dir.

Üç kenarı da eşit ve a kadar olan küpün hacmi

V = a³dür.

Taban yarıçapı r, yüksekliği h olan silindirin hacmi, taban alanı ile yüksekliğinin çarpımına eşittir.

V = pr² . h dir.

Yarıçapı r olan kürenin hacmi

Düzgün Olmayan Cisimlerin Hacimleri

Düzgün geometrik yapıda olmayan katı cisimlerin hacimleri, dereceli kaplardaki sıvılardan yararlanılarak bulunur.

Bu tür cisimler tamamen sıvı dolu olan bir kaba batırıldığında, sıvıda erimemek şartıyla hacmi kadar hacimde sıvı taşırır. Eğer cisim tamamen batmıyorsa, taşan sıvının hacmi batan kısmın hamine eşit olur.

Tamamen dolu olmayan dereceli kaptaki sıvıya bir cisim atılırsa, cismin hacmine eşit hacimde sıvıyı yer değiştirir.

Eğer katı bir cisim sıvı içine atıldığında çözünüyorsa, cismin gerçek hacmini bulamayız. Çünkü, cismin katı haldeki hacmi ile sıvı haldeki hacmi eşit olmadığı gibi, katı içinde hava boşlukları olabilir ve eridiğinde hava çıkar ve hacim azalır.

Dereceli kapta bulunan kuru kumun üzerine su döküldüğünde, karışımın hacmi, su ve kumun ayrı ayrı hacimlerinin toplamından daha küçük olur. Bunun nedeni, kum tanecikleri arasında hava boşluğu olması ve suyun bu boşlukları doldurmasıdır. Buna göre, kumun gerçek hacmi, karışımın hacminden suyun hacmi çıkarılarak bulunur.

Hacim Birimleri

Hacim V sembolü ile gösterilir. SI birim sisteminde hacim birimi m3 tür. Pratikte maddelerin hacmini ölçmek için m3 ün alt katları olan cm3 ve dm3 kullanılır. Bir cismin hacmi bulunurken, üç boyutu çarpıldığı için, hacim birimleri de uzunluk birimlerinin küpü olarak ifade edilir.

Kütle

Kütle madde miktarı ile ilgili bir özelliktir. m sembolü ile gösterilir.

Ağırlık ve kütle kavramları birbirine karıştırılmamalıdır. Ağırlık gezegenin maddeye uyguladığı kütle çekim kuvvetidir. Kütleleri eşit olan cisimlerin farklı gezegenlerde ağırlıkları eşit olmayabilir. Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür, ağırlık ise dinamometre denilen yaylı kantarla ölçülür.

Eşit Kollu Terazi

Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür. Eşit kollu terazi moment prensibine göre çalışır. Eşit kollu terazinin kolları eşit uzunlukta ve kefeleri özdeştir.

Eşit kollu terazinin duyarlılığını artırmak için binici denilen bir alet kullanılır. Ölçülebilecek en küçük kütle, o terazinin duyarlılığını gösterir. Binicinin kütlesi m gram ve terazinin bir kolu N tane eşit bölmeye ayrılmış ise, oranı, binicinin bir bölme hareketi durumunda

sağlayacağı katkının gram karşılığını verir. Ayrıca bu değer terazinin duyarlılığına eşittir.

Binici sağ koldaki kefeye doğru 1 bölme kaydırılırsa, sağ kefeye kadar gram ilave edilmiş olur. Binici 5. bölmede iken katkısı ise kadar olur.

Binicinin ardışık bir bölme yer değiştirmesi 1 gram karşılık geliyor denilirse, olarak verilmiş demektir.

Ağırlık

Yeryüzünden belli bir yükseklikten serbest bırakılan cisimler yer yüzeyine doğru düşerler. Bu durum cisimlere yere doğru bir kuvvet uygulandığını gösterir.

Bir cisme, bulunduğu noktada etki eden kütle çekim kuvvetine o cismin ağırlığı denir.

Ağırlık vektörel bir büyüklük olup, dinamometre denilen yaylı kantarla ölçülür. Ağırlık kuvvetinin yönü daima dünyanın merkezine doğrudur. Kütlesi m olan bir cismin ağırlığı,

G = m . g

eşitliği ile hesaplanır. Buradaki g, yerçekim ivmesidir.

Özkütle

Bir maddenin birim hacminin kütlesine o maddenin özkütlesi denir.

Kütle m, hacim V, özkütle d ile gösterilmek üzere

olur.

SI birim sisteminde özkütle birimi kg/m3 dür. g/cm3 de özkütle birimidir. Aynı şartlarda özkütle, maddeler için ayırt edici özelliktir.

Şekildeki grafiklere göre, katı ve sıvı maddelerin sıcaklığı sabit kalmak şartı ile kütle ile hacmi doğru orantılıdır. Kütle – hacim grafiğinde doğrunun eğimi özkütleyi verir.

Özkütle, maddelerin hacmine ve kütlesine bağlı değildir. Hacim arttıkça kütle de artar, veya kütle arttıkça hacim de artar ve özkütle sabit kalır.

Maddelerin özkütleleri iki nedenden dolayı değişebilir.

1. Kütle sabit kalmak şartıyla, basıncın etkisiyle hacmi değişen maddelerin özkütlesi değişebilir. Basınçla madde sıkıştırılıp hacmi azaltılırsa özkütlesi artar.

2. Sıcaklık ve basınç sabit iken kütle ve hacim doğru orantılı olarak değişir. Kütle sabit iken sıcaklık etkisiyle hacim değişikliği olursa, özkütle değişir. d=m/V bağıntısına göre, bir cismin sıcaklığı artarsa, hacmi de artar. Kütle sabit kalmak şartı ile hacim artarsa özkütle azalır. Sıcaklık azalırsa hacim azalır ve özkütle artar.

Kütle ile hacim doğru orantılı değil de şekildeki gibi değişiyorsa, eğim dolayısıyla da özkütle artıyor demektir. Bu da kütle ile hacim artarken aynı zamanda sıcaklık azalıyor demektir.

Eğer kütle hacim grafiği şekildeki gibi değişiyorsa, kütle ve hacim artarken sıcaklık da artıyor, dolayısıyla özkütle azalıyor demektir.

Sıcaklık özkütleyi etkileyen bir faktör olduğu için ,maddenin aynı sıcaklıktaki özkütleleri karşılaştırılabilir farklı sıcaklıklarda özkütleleri eşit olan iki cismin , aynı sıcaklıktaki özkütleleri eşit olmaz

Özağırlık

Bir maddenin birim hacminin ağırlığına özağırlık denir.

Karışımın Özkütlesi

Birbirine türdeş olarak karışabilen aynı sıcaklıktaki sıvıların karıştırılmasıyla, karışan sıvıların özkütlelerinden farklı özkütleli bir karışım elde edilir. Karışımın özkütlesi, birbirine karışan sıvıların özkütlelerine ve karışma oranlarına bağlıdır.

İki ya da daha fazla sıvının karıştırılmasıyla meydana gelen karışımın özkütlesi,

eşitliği ile bulunur.

Karışımın özkütlesi, karışan sıvıların özkütleleri arasında bir değer alır. Örneğin d1 ve d₂özkütleli sıvıların karışımlarının özkütlesi d_Kolsun. Eğer d₁>d₂ ise karışımın özkütlesi d₁>d_K>d₂ olacak şekilde arada bir değer almak zorundadır. Hangi sıvıdan hacimce fazla karışım olursa, karışımın özkütlesi o sıvının özkütlesine daha yakındır.