Bilgisayar Destekli Çarpışma Kanunları Deneyi Seti

Bilgisayar Destekli Çarpışma Kanunları Deneyi Seti
ELASTİK ÇARPIŞMA
Kurulum
Şekil 1 ve Şekil 2’de gösterildiği deney düzeneğini kurun ve bağlantıları yapın.
Şekil 1 – Elastik çarpışma için deney düzeneği
Şekil 2 – Devre diyagramı
Prosedür
—Timer / Counter” programını başlatın ve ölçüm değerlerini hız ölçümü için Şekil 3’deki ayarlayın.
Şekil 3 – Hız ölçümü için ölçüm parametreleri
— Arabanın üstüne keyfi değerde ağırlık(lar) asın.
—“Timer 1” girişine bağlı olan ışık bariyerini 60 cm işaret hizasına yerleştirin. “Timer 2” girişine bağlı
olan ışık bariyerini ise 140 cm işaret hizasına yerleştirin.
— 10 cm’lik ekranı arabanın yan tarafına ışık bariyerinin okuyabileceği şekilde yerleştirin.
— Hava rayını seviyesini düz olacak şekilde ayarlayın. Arabanın her iki ışık bariyerinden sabit bir hızla
geçip geçmediğini, yani iki ışık arasında bir hız eğimi olup olmadığın tespit edin. Gerekiyorsa, rayı
tekrar ayarlayın ve düz hale getirin.
— Şekil 3’deki gibi ölçüm değerlerini tekrar ayarlayarak önceki ölçümleri temizleyin.
— Diğer arabaya da keyfi değerde ağırlık(lar) asın ve 10 cm’lik ekranı ilk arabadaki gibi yerleştirin.
— Lastik bantlı çatal ucu bir arabanın uç kısmına takın ve plaka şekilli diğer ucu da diğer arabanın uç
kısmına takın.
— Her iki arabayı rayın her iki sonuna yerleştirin ve rayın ortasına doğru hafif bir itme kuvveti ile
hareket etmesini sağlayın.
— Bu şekilde çarpışma öncesinde iki ışık bariyeri, arabaların hızlarını ölçeceklerdir. Çarpışma mutlaka
iki ışık bariyeri arasında gerçekleşmelidir. Elastik çarpışma durumunda, iki araba zıt yönlere yönelecek
ve ışık bariyerlerinden tekrar geçeceklerdir. Bu şekilde çarpışma sonrasındaki hızları ölçülecektir.
— Ölçülen değerleri kaydedin ve ölçümü farklı araba ağırlıkları için isterseniz tekrar edin.
Sonuçlar
— Arabanın içtepisi (impuls) ve hızı vektörel kavramlar olcağı için ölçülen hızlar bir işarete sahip
olmalıdır. Soldan sağa hareket eden araba, örneğin artan cm işaretlerinde hareket eden pozitif hız
olarak, sağdan sola hareket eden araba, örneğin azalan cm işaretlerinde hareket eden negatif olarak
belirlenebilir.
—Ölçüm hassasiyeti tarafından sağlanan çerçeve, momentum ve enerjinin korunumu yasalarının
geçerliliğini doğrulayacaktır.
İNELASTİK ÇARPIŞMA
Kurulum
Şekil 2 ve Şekil 4’de gösterildiği deney düzeneğini kurun ve bağlantıları yapın.
Şekil 4 – İnelastik çarpışma için deney düzeneği
Prosedür
—Timer / Counter” programını başlatın ve ölçüm değerlerini hız ölçümü için Şekil 3’deki ayarlayın.
— Arabanın üstüne keyfi değerde ağırlık(lar) asın.
—“Timer 1” girişine bağlı olan ışık bariyerini 60 cm işaret hizasına yerleştirin. “Timer 2” girişine bağlı
olan ışık bariyerini ise 140 cm işaret hizasına yerleştirin.
— 10 cm’lik ekranı arabanın yan tarafına ışık bariyerinin okuyabileceği şekilde yerleştirin.
— Hava rayını seviyesini düz olacak şekilde ayarlayın. Arabanın her iki ışık bariyerinden sabit bir hızla
geçip geçmediğini, yani iki ışık arasında bir hız eğimi olup olmadığın tespit edin. Gerekiyorsa, rayı
tekrar ayarlayın ve düz hale getirin.
— Şekil 3’deki gibi ölçüm değerlerini tekrar ayarlayarak önceki ölçümleri temizleyin.
— Diğer arabaya da keyfi değerde ağırlık(lar) asın ve 10 cm’lik ekranı ilk arabadaki gibi yerleştirin.
— İğne uçlu fişi arabalarda birinin uç kısmına takın ve daha sonra tüp şekilli fişi de diğer arabanın uç
kısmına takın. Tüpü plastisin ile doldurun.
— Her iki arabayı rayın her iki sonuna yerleştirin ve rayın ortasına doğru hafif bir itme kuvveti ile
hareket etmesini sağlayın. Bir arabaya diğerinden daha fazla içtepi (impuls) verilmesi tavsiye edilir, bu
şekilde arabalar ışık bariyerleri arasında duraklamazlar.
— Bu şekilde çarpışma öncesinde iki ışık bariyeri, arabaların hızlarını ölçeceklerdir. Çarpışma mutlaka
iki ışık bariyeri arasında gerçekleşmelidir. Inelastik çarpışma durumunda, çarpışma sonrası iki araba
birlikte kalacak ve tek bir yönde hareket edecekler. Hareket yönünde bulunan ışık bariyeri, çarpışma
sonrası her iki arabayı da okuyacak ve çarpışmadan dolayı her ikisi içinde benzer hızlar okunacaktır.
Nümerik değerlendirme için, iki hızın ortalaması kullanılır.
— Ölçülen değerleri kaydedin ve ölçümü farklı araba ağırlıkları için isterseniz tekrar edin.
Sonuçlar
— Arabanın içtepisi (impuls) ve hızı vektörsel kavramlar olacağı için ölçülen hızlar bir işarete sahip
olmalıdır. Soldan sağa hareket eden araba, örneğin artan cm işaretlerinde hareket eden pozitif hız
olarak, sağdan sola hareket eden araba, örneğin azalan cm işaretlerinde hareket eden negatif olarak
belirlenebilir.
Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar
— Işık bariyerindeki ışık demetinin sınırlı yayılmasından dolayı, ışık bariyeri araba tarafından
kapatıldığında ve tekrar açıldığında bireysel saçılma meydana gelir ki bu tasarım toleransı olarak
kabul edilebilir. Bu nedenle hız ölçümlerinin %3’lük bir hata hassasiyetinde ölçülmesi beklenebilir.
Her bir araba aynı ışık bariyerini iki kez geçeceğinden dolayı, momentum kanunu denenirken
momentum hesaplamasındaki hata yaklaşık %12’ye kadar çıkabilir.
— Lastik bandın çok fazla çok fazla geriye itilmediğinden emin olun, böylece çarpışma esnasında
arabaların gövdesi birbirine değmez.
— Hızlar çok düşük oldukları zaman, eğer esnekliği azalmış olan eski bir lastik bant ile kullanılmışsa,
enerji kayıpları yaşanabilir.
— Plastisin dolu olan tüp, çarpışmaların gerçekten inelastik olarak gerçekleşmesi için ortalama üç
çarpışmadan sonra tekrar doldurulmalıdır.

Download Report