FİZİK PROJESİ – ÜÇ BOYUTLU SALINIM
Bilindiği gibi basit harmonik ve çembersel harekette çizilen hız, ivme ve uzanım grafikleri çoğu zaman anlaşılamaz. Uzanım-zaman grafiğinin neden sinüs grafiği eğrilerine benzediği bilinemez. Çembersel hareket ve basit harmonik hareket arasındaki ilişki öğrencileri hep zorlar. Ben bu projede basit harmonik hareket ve çembersel hareket konularında çizilen uzanım-zaman grafiğini üç boyutlu olarak gösterip yot. hız. ivme arasındaki türev ilişkisinden yola çıkarak hız-zaman ve ivme-zaman grafiklerim de açıklamayı amaçladım. Aynı anda da çembersel hareket ile basit harmonik hareket arasındaki ilişkiyi göstermeyi hedefledim.
Bunun için önce bir yaylı sarkaç sistemi kullandım. Yayın ucuna bağlı bir lazer ve dairesel hareket yapan bir levha düzlemi kullandım. Levhaya dairesel hareket yaptırmak için ise güç kaynağı olarak küçük bir elektrik motorundan yararlandım. Ancak yaylı sarkaç ile her zaman istediğim sonuçlara ulaşamadım. Çünkü yay her zaman aynı hareketi yapamıyor ve sönümleniyordu. Ardından hem çembersel hareket ile basit harmonik hareket arasındaki ilişkiyi açıklamak hem de uzanım-zaman grafiğini üç boyutlu olarak elde etmek için yeni bir düzenek hazırladım. Çembersel hareket yapan bir disk ile işe başladım. Bu diske bağlı bir mil kullandım. Böylece çembersel hareket ile basit harmonik hareket arasındaki ilişkiyi de açıklamış oldum. Çünkü disk çembersel hareket yaptıkça diske bağlı mil düşey doğrultuda basit harmonik hareket yapıyordu. Diske bağlı milin ucuna bir lazer ışık kaynağı yerleştirdim. Mil düşey doğrultuda hareket ettikçe lazer ışığı ekranda bir aralıkta gidip gelmeye başladı. Uzanım -zaman grafiğini üç boyutlu görmek için sistemin önüne ilk denememe göre daha büyük bir ekran yerleştirip bu ekrana daha büyük bir motor yardımıyla dairesel hareket yaptırdım. Böylece sinuzoidal grafik üç boyutlu olarak görünmüş oldu.
Ayrıca yaylı sarkaç sistemindeki görüntüden daha net bir görüntü elde ettiğimizden levha üzerinde dalganın genliğini ve periyodunu görme imkânına kavuştuk Çembersel hareket yapan diske bağlı motorun frekansıyla oynadığımda üç boyutlu olarak gördüğüm sinüs eğrilerinin sıkışıp genleştiğini gözlemledim. Böylece periyot ile frekans arasındaki ters orantı ilişkisini de açıklama imkanına sahip oldum.
Sonuçta bu projeyle anlaşılması güç soyut bir konuyu somutlaştırmış oldum. Böylelikle basit harmonik hareket ile çembersel hareket arasındaki ilişkiyi açıklayıp basit harmonik harekette çizilen uzanım-zaman grafiğini üç boyutlu olarak elde ettim. Hem de periyot ile frekans arasındaki ters orantı ilişkisini ispatladım. Bu konunun derslerde daha anlaşılır olmasını sağladım. Çünkü somut kavramlar soyut kavramlara göre daha akılda kalıcıdır ve daha kolay kavranır.
ORDU ANADOLU LİSESİ
DANIŞMAN: Burçin KÖKEN
Çisem OKUR
