10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 300 (MEB Yayınları)
4.4 Etkinlik: Basit Sarkaç ve Yay Sarkaçı
Soru 1: Aşağıdaki metinden yola çıkarak periyodun zamanı ölçme özelliğini yorumlayınız.
Kısa Cevap: Periyot sabit olduğu için zaman ölçmede kullanılır.
Detaylı Cevap: Galileo’nun gözlemlerine göre sarkacın her salınım süresi aynıdır.
Bu durum periyodik hareketin değişmeyen bir zaman aralığına sahip olduğunu gösterir.
Bu nedenle periyot, zaman ölçümünde temel bir ölçü olarak kullanılır.
10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 301 (MEB Yayınları)
Soru 2: Verilen görselleri inceleyiniz ve aşağıdaki soruları cevaplayınız.
Soru 2.a: Görsellerdeki hareketlerin özellikleri nelerdir?
Kısa Cevap: Hareketler düzenli ve tekrarlıdır (periyodiktir).
Detaylı Cevap: Görsellerdeki tüm hareketler belirli bir zaman aralığında tekrar eder.
Salıncak, saat sarkacı ve zıplama hareketlerinde olduğu gibi denge noktası etrafında gidip gelme söz konusudur. Bu nedenle bu hareketler periyodik hareket özelliği taşır.
Soru 2.b: Hangi görseller arasında hareket açısından benzerlik vardır?
Kısa Cevap: Hepsi benzer, özellikle a ve b daha yakındır.
Detaylı Cevap: Tüm görsellerde hareketler tekrarlı olduğu için genel bir benzerlik vardır.
Ancak a (salıncak) ve b (sarkaçlı saat) görsellerinde hareket doğrudan salınım şeklinde olduğu için daha belirgin benzerlik görülür.
Soru 2.c: Günlük hayattan bu hareketlere benzeyen örnekler veriniz.
Kısa Cevap: Salıncak, metronom, yaylı oyuncak.
Detaylı Cevap: Metronomun ileri-geri hareketi, parkta salıncakta sallanma ve yaylı oyuncakların zıplaması bu tür hareketlere örnektir.
Ayrıca araba amortisörleri ve saat mekanizmaları da periyodik hareket yapar.
Soru 3: Öğretmeninizin rehberliğinde gruplar oluşturunuz.
Cevap: Sınıf içinde eşit sayıda öğrenciyle gruplar oluşturularak etkinlik yapılmalıdır.
Soru 4: Deney için gerekli araçları temin ediniz.
Cevap: İp, kütle, kronometre ve yay gibi araçlar hazırlanarak deney ortamı oluşturulur.
Soru 5: Basit sarkaç deneyini yapınız ve tabloyu doldurunuz.
Cevap (Tablo 1):
- 50 cm uzunluk → Periyot: 1,42 saniye
- 100 cm uzunluk → Periyot: 2,01 saniye
Genel Yorum: İp uzunluğu arttıkça periyot artmıştır.
Bu durum basit sarkacın periyodunun uzunluğa bağlı olduğunu açıkça gösterir.
10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 302 (MEB Yayınları)
4.4 Etkinlik: Basit Sarkaç ve Yay Sarkaçı
Soru 6: “Yay Sarkaçı Grubu” olarak verilen işlemleri yapınız ve Tablo 2’yi doldurunuz.
Kısa Cevap: Tablo 2 sonuçlarına göre kütle arttıkça periyot artmıştır. Ayrıca yay daha fazla uzadığında periyot da büyümüştür.
Tablo 2:
1. Yay
- Uzama miktarı: 5 cm
- m1 = 250 g için periyot: 0,45 s – 0,45 s – 0,45 s
- Ortalama: 0,45 s
- m2 = 500 g için periyot: 0,63 s – 0,63 s – 0,64 s
- Ortalama: 0,63 s
2. Yay
- Uzama miktarı: 10 cm
- m1 = 250 g için periyot: 0,63 s – 0,63 s – 0,64 s
- Ortalama: 0,63 s
- m2 = 500 g için periyot: 0,90 s – 0,90 s – 0,90 s
- Ortalama: 0,90 s
Soru 7: “Yay Sarkaçı Grubu”nda iseniz basit sarkaç, “Basit Sarkaç Grubu”nda iseniz yay sarkacı deneyini yapınız.
Kısa Cevap: Diğer grubun deneyini de yaparak iki sistem karşılaştırılır.
Detaylı Cevap: Bu etkinlikte amaç, hem basit sarkacın hem de yay sarkacının periyodunu etkileyen değişkenleri gözlemlemektir. Böylece iki düzenekte hangi değişkenlerin etkili olduğu daha açık anlaşılır. Basit sarkaçta ip uzunluğu, yay sarkacında ise kütle ve yay özelliği ön plana çıkar.
Soru 8: Grup arkadaşlarınız ile alternatif fikirler ortaya koyunuz ve yay sarkacı ile basit sarkacın periyodunu etkileyen özellikleri tahmin ederek yazınız.
Kısa Cevap: Yay sarkacında kütle, basit sarkaçta ise ip uzunluğu periyodu etkiler.
Detaylı Cevap: Yay sarkacında bağlı kütlenin artması, titreşim süresini uzatarak periyodu artırır. Basit sarkaçta ise ip uzunluğu arttıkça sarkacın bir tam salınım süresi artar. Bu yüzden iki sistemde periyodu etkileyen değişkenler farklıdır.
Soru 9: İpin uzunluğunun ve kütlenin değişiminin basit sarkacın periyodu üzerindeki etkisini kısaca açıklayınız.
Kısa Cevap: İpin uzunluğu periyodu artırır, kütle ise periyodu etkilemez.
Detaylı Cevap: Basit sarkaçta ip uzadıkça sarkacın gidip gelme süresi artar, yani periyot büyür. Ancak sarkaca bağlanan kütlenin değişmesi, salınım süresini değiştirmez. Bu nedenle basit sarkacın periyodu ip uzunluğuna bağlıdır, kütleye bağlı değildir.
Soru 10: Yayın sertliğinin ve kütlenin değişiminin yay sarkacının periyodu üzerindeki etkisini kısaca açıklayınız. Periyodu etkileyen değişkenlere ilişkin çıkarımlarınızı grup arkadaşlarınızla iş birliği içinde yazınız.
Kısa Cevap: Yayın sertliği arttıkça periyot azalır, kütle arttıkça periyot artar.
Detaylı Cevap: Yay ne kadar sert olursa sistem daha hızlı titreşir ve bir tam titreşim süresi kısalır. Buna karşılık kütle arttıkça sistemin titreşimi yavaşlar ve periyot büyür. Yani yay sarkacında periyot, hem yayın sertliğine hem de bağlı kütleye bağlıdır.
Değerlendirme 1:
Basit sarkaç ve yay sarkacı ile ilgili yapmış olduğunuz deneylerden yola çıkarak periyodu etkileyen değişkenler ile periyot arasındaki ilişkiyi yorumlayarak periyodik hareketlerin yapısını değerlendiriniz.
Kısa Cevap: Periyot, sistemin türüne göre farklı değişkenlere bağlıdır.
Detaylı Cevap: Yapılan deneyler, basit sarkaçta periyodun ip uzunluğuna bağlı olduğunu göstermektedir. Yay sarkacında ise kütle ve yayın sertliği periyodu etkiler. Buna rağmen her iki sistemde de hareket denge noktası çevresinde düzenli biçimde tekrar eder. Bu da periyodik hareketlerin temel özelliğinin düzenli ve tekrarlı olması olduğunu gösterir.
Değerlendirme 2:
Cisimler; şekline, yapıldığı maddenin cinsine, elastik yapısına ve kütlesine bağlı olarak dışarıdan herhangi bir etki olmadan salınım hareketi yapar. Cismin dış bir etki olmaksızın yapmış olduğu salınımın frekansına doğal titreşim frekansı denir... Dolayısıyla sarkacın doğal titreşim frekansı da azalır.
Siz de doğal titreşim frekansına günlük hayattan örnekler veriniz.
Kısa Cevap: Gitar teli, köprü, bina, cam bardak ve araba motoru örnek verilebilir.
Detaylı Cevap: Günlük hayatta doğal titreşim frekansına birçok örnek vardır. Örneğin gitar, keman ve piyano telleri titreştiğinde kendilerine özgü bir frekansta ses çıkarır. Cam bardak, vurulduğunda belirli bir ses verir. Ayrıca köprüler, binalar, araba motorları ve bazı makineler de kendilerine özgü doğal titreşim frekansına sahiptir.
10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 303 (MEB Yayınları)
Soru: Siz de doğal titreşim frekansına günlük hayattan örnekler veriniz.
Kısa Cevap: Gitar teli, cam bardak, köprü, bina ve araba motoru örnek verilebilir.
Detaylı Cevap: Doğal titreşim frekansı, bir cismin dış etki olmadan kendi yapısına bağlı olarak titreştiği frekanstır. Günlük hayatta gitar, keman ve piyano telleri, titreştiğinde belirli frekansta ses çıkarır. Cam bardak, vurulduğunda kendine özgü bir ses üretir. Ayrıca köprüler, binalar, araba motorları ve yaylı oyuncaklar da belirli doğal titreşim frekansına sahiptir. Bu özellik, özellikle mühendislikte yapıların dayanıklılığı açısından büyük önem taşır.
Öz Değerlendirme Formu (Cevapları)
- Basit sarkaç deneyinin yapılış amacını anladım. → Çok (✔)
- Yay sarkacı deneyinin yapılış amacını anladım. → Çok (✔)
- Basit sarkacın periyodunun nelere bağlı olduğunu anladım. → Çok (✔)
- Yay sarkacının periyodunun nelere bağlı olduğunu anladım. → Biraz (✔)
- Periyodik hareketlerin nasıl gerçekleştiğini anladım. → Çok (✔)
- Doğal titreşim frekansı kavramını anladım. → Çok (✔)
- Grup üyeleri ile dayanışma içinde çalıştım. → Çok (✔)
- Çalıştığım konuda grup üyeleri ile ortak bir görüş oluşturdum. → Çok (✔)
TOPLAM PUAN: Genel olarak yüksek başarı (Çok düzeyi ağırlıklı)
Etkinlikte zorlandığım noktalar şunlardır: Bazı ölçümlerde zamanı doğru ayarlamakta zorlandım.
Etkinlikte iyi olduğum noktalar şunlardır: Grup çalışmasında uyumlu oldum ve ölçüm sonuçlarını dikkatli şekilde kaydettim.
Bu etkinliği tekrar yapsaydım şu şekilde yapardım: Zaman ölçümlerini daha dikkatli yapar ve sonuçları daha hassas şekilde değerlendirirdim.