Fizik 1 Laboratuvarı. Deney 5: Momentumun Korunumu ALANYA ALAADDİN KEYKUBAT ÜNİVERSİTESİ RAFET KAYIŞ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

Benzer belgeler
Bölüm 9: Doğrusal momentum ve çarpışmalar

4 ESNEK VE ESNEK OLMAYAN ÇARPIŞMALAR

4. İKİ BOYUTLU UZAYDA ÇARPIŞMA

Fizik 203. Ders 5 İş-Enerji- Momentum Ali Övgün. Ofis: AS242 Fen ve Edebiyat Fakültesi Tel:

Doğrusal Momentum ve Çarpışmalar Doğrusal Momentum ve Korunumu

elde ederiz. Bu son ifade yeniden düzenlenirse,

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

DENEY 4 ÇARPIŞMALAR VE LİNEER MOMENTUMUN KORUNUMU

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

DİNAMİK Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

DENEY 1. İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

FIZ Uygulama Vektörler

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

4.DENEY: ĠKĠ BOYUTLU UZAYDA ÇARPIġMA

FİZİK 109 ÖRNEK SORULAR (3) 52) M=5 kg kütleli bir cisim A noktasından serbest bırakılıyor. Cismin B ve C noktalarındaki süratini hesaplayınız.

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM TEST ÇÖZÜMLERİ

Doğrusal Momentum ve Çarpışmalar

Dinamik. Fatih ALİBEYOĞLU -8-

DENEY 5 DÖNME HAREKETİ

GÜZ YARIYILI FİZİK 1 DERSİ

MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ (STATİK)

RİJİT CİSMİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ: ENERJİNİN KORUNUMU

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUVARI DENEY RAPORU

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ÖLÇME VE BİRİM SİSTEMLERİ

Fizik 101: Ders 11 Ajanda

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

İtme Momentum Açısal Momentum. Futbol da Şut (LAB 7) V = 8 m/s. m = 75 kg. P = 75x8 = 600 kg.m/s. Çarpışma öncesindeki toplam momentum

İtme Momentum Açısal Momentum. Futbol da Şut

4.1 denklemine yakından bakalım. Tanımdan α = dω/dt olduğu bilinmektedir (ω açısal hız). O hâlde eğer cisme etki eden tork sıfır ise;

r r r F İŞ : Şekil yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvvetini göstermektedir. Parçacık A noktasından

T.C. CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ GENEL FİZİK I LABORATUVAR FÖYÜ

Q8.1. A. 20 kg m/s sağa B. 20 kg m/s sola C. 4.0 kg m/s sağa D. 4.0 kg m/s sola

BÖLÜM 9 ÇÖZÜLMESİ ÖNERİLEN ÖRNEK VE PROBLEMLER

Mekanik Deneyleri I ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Prof.Dr. Ertuğrul YÖRÜKOĞULLARI

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

İŞ : Şekilde yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvveti görülmektedir. Parçacık A noktasından

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUVARI DENEY RAPORU

FIZ 1301 FİZİK-I LABORATUAR KILAVUZU

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

Bağıl hız ve bağıl ivme..

ĐŞ GÜÇ ENERJĐ. Zaman. 5. Uygulanan kuvvet cisme yol aldıramıyorsa iş yapılmaz. W = 0

Fizik 101-Fizik I

BÖLÜM 03. Doğrusal Hareket Alt yüzeyi yere paralel olarak yerleştirilmiş, camdan yapılmış

EĞİTİM ÖĞRETİM YILI.. ANADOLU LİSESİ 11. SINIF FİZİK DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK PLANI

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ HAREKET

ENERJİ. Konu Başlıkları. İş Güç Enerji Kinetik Enerji Potansiyel Enerji Enerji Korunumu

KKKKK VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2. Metrik Ön Takılar sin 45 = cos 45 = 0,7

Hareket Kanunları Uygulamaları

DENEY 6 BASİT SARKAÇ

Fizik-1 UYGULAMA-7. Katı bir cismin sabit bir eksen etrafında dönmesi

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

1. BÖLÜM FİZİĞİN DOĞASI - VEKTÖRLER DENGE - MOMENT - AĞIRLIK MERKEZİ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 11 SINIF FİZİK DERSİ DESTEKLEME VE YETİŞTİRME KURSU KAZANIMLARI VE TESTLERİ

DENEY 2. Statik Sürtünme Katsayısının Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi

ÜN TE II MPULS VE MOMENTUM

Bölüm 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ

Fizik 101-Fizik I

İş-Kinetik Enerji, Potansiyel Enerji, Enerji Korunumu

BALIKESİR KARESİ ADNAN MENDERES ANADOLU LİSESİ DERS YILI 11. SINIFLAR FİZİK DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK PLANI

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUARI DENEY RAPORU. Deneyin yapılış amacının ne olabileceğini kendi cümlelerinizle yazınız.

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

2. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİ 2.1. CİSİMLERİN POTANSİYEL ENERJİSİ. Konumundan dolayı bir cismin sahip olduğu enerjiye Potansiyel Enerji denir.

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

Potansiyel Enerji. Fiz Ders 8. Kütle - Çekim Potansiyel Enerjisi. Esneklik Potansiyel Enerjisi. Mekanik Enerjinin Korunumu

Karadeniz Teknik Üniversitesi

Doç.Dr. Cesim ATAŞ MEKANİK ŞEKİL DEĞİŞTİREN CİSİMLER MEKANİĞİ DİNAMİK

Karadeniz Teknik Üniversitesi

Fiz 1011 I. Vize UYGULAMA

Fizik 101-Fizik I

DİNAMİK - 1. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

DİNAMİK DERS NOTLARI. Doç.Dr. Cesim ATAŞ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

FİZİK PROJE ÖDEVİ İŞ GÜÇ ENERJİ NUR PINAR ŞAHİN 11 C 741

DİNAMİK - 7. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

TOSYA MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ DERS YILI 11. SINIFLAR FİZİK DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK PLANI

AST413 Gezegen Sistemleri ve Oluşumu. Ders 3 : Kepler Denklemlerinden Ötegezegen Keşiflerine

Parçacık Fiziğinde Korunum Yasaları

2 SABİT HIZLI DOĞRUSAL HAREKET

KUVVET, MOMENT ve DENGE

Fizik 101: Ders 9 Ajanda

Mekanik. Mühendislik Matematik

Mühendislik Fakültesi

Sistem Dinamiği. Bölüm 4-Mekanik Sistemlerde Yay ve Sönüm Elemanı. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

Fizik 101-Fizik I Hareket Kanunları. Nurdan Demirci Sankır Ofis: 325, Tel:4331 Enerji Araştırmalrı Laboratuarı (YDB- Bodrum Kat) İçerik

PARÇACIKLAR SISTEMLERİNİN DİNAMİĞİ

Sistem Dinamiği. Bölüm 3- Rijit Gövdeli Mekanik Sistemlerin Modellenmesi. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

Mühendislik Fakültesi

Kısa İçindekiler. Fizik: İlkeler ve Pratik Cilt 1: 1-21 Bölümleri, Cilt 2: Bölümleri kapsar

BTÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVARI DERSİ

GÜÇ Birim zamanda yapılan işe güç denir. SI (MKS) birim sisteminde güç birimi

DENEY 3 ATWOOD MAKİNASI

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ SINIF DEĞERLENDİRME SINAVI

Sayfa 1 / Kuvvet ve Hareket Vektörler Vektörler Vektörlerin bileşkelerini farklı yöntemleri kullanarak

Fizik 101: Ders 14 Ajanda

Transkript:

Deney 5: ALANYA ALAADDİN KEYKUBAT ÜNİVERSİTESİ RAFET KAYIŞ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

1. DENEYİN AMACI Doğrusal hareket halindeki iki cismin yapmış olduğu farklı çarpışma türleri için momentum ve kinetik enerjinin korunumu ilkelerinin incelenmesi. 2. DENEYDE KULLANILAN ARAÇLAR Basınçlı hava kaynağı, hava rayı sistemi, 2 adet hız sensörü, 3 adet araba HAVA RAYI ÜZERİNDEKİ KÜTLEYİ, ÜFLEYİCİ ÇALIŞTIRMADAN KESİNLİKLE HAREKET ETTİRMEYİNİZ!!! 3. MOMENTUMUN KORUNUMU θ hızı ile hareket eden m kütleli bir parçacığın çizgisel momentumu, ifadesiyle tanımlanır. Momentum, klasik fizikte nitel olarak hareketin kalitesidir. Momentum vektörü ile hız vektörünün doğrultusu ve yönü aynıdır. Çizgisel momentum parçacığa etki eden kuvvete bağlı olarak da ifade edilebilir. Şöyle ki: Newton un ikinci hareket yasasına göre, eylemsiz bir referans sisteminde, bir parçacık üzerine etki eden net kuvvet onun çizgisel momentumunun zamana göre değişimine eşittir. Buradan hareketle parçacığın momentumundaki değişim için: t i anındaki p i momentumu, t s anında p s değerini almışsa, olur ki bu eşitliğin sağ tarafındaki nicelik, t = t s t i zaman aralığı için F kuvvetinin itmesi yani impuls (itme) olarak isimlendirilir. Görüldüğü gibi bir F kuvvetine ait impuls, parçacığın momentumundaki değişime eşittir. Bilindiği üzere, yine klasik fizikte parçacıkları tanımlayan temel nicelikler yük ve kütledir. Yüksüz m 1 ve m 2 kütleli iki parçacıktan oluşan bir sistemin toplam momentumu daima korunur. Daha basit bir deyişle, yüksüz iki parçacık çarpıştığında, yalıtılmış olmak kaydıyla toplam momentumları sabit kalır. (Çizgisel momentumun korunumu ilkesi). Bu durum aşağıdaki ifade ile tasvir edilir. Herhangi türden bir çarpışma olayında, sistemin çarpışmadan hemen önceki momentumu, çarpışmadan hemen sonraki momentumuna eşit olur. Bütün çarpışma olaylarında toplam momentum daima korunurken yine bütün çarpışma olaylarında kinetik enerjinin korunduğu söylenemez. Elastik bir topun bir yüzeyden sekmesi (aslen yüzey ile çarpışmasıdır) gibi esnek

olmayan çarpışmalarda momentum korunur ancak kinetik enerji korunmaz. İki macunun çarpıştıktan sonra bütünleşerek birlikte hareket etmesi türünden bir çarpışma, esnek olmayan çarpışmadır ve son hızları aynıdır. 3.1. Esnek Çarpışma Aşağıdaki şekildeki gibi esnek çarpışmaya uğrayan iki parçacık için hem momentum hem de kinetik enerji korunur. Bu iki durum aşağıdaki eşitlikler ile matematiksel olarak betimlenir. 3.2. Esnek Olmayan Çarpışma Esnek olmayan çarpışmada kinetik enerji korunmaz. Başka bir deyişle bu tür çarpışmada kinetik enerji kaybı vardır. Çarpışmadan sonraki toplam kinetik enerji çarpışmadan önceki toplam kinetik enerjiden daha küçüktür. Çarpışmadan önceki ve çarpışmadan sonraki toplam kinetik enerjiler arasındaki enerji farkı ya ısı gibi hiyerarşik olarak daha kalitesiz bir enerji türüne dönüşür ya da çarpışan cisimlerde potansiyel enerji olarak depolanır. Aşağıdaki şekildeki gibi, çarpışmadan sonra iki cismin bitişerek hareket etmesi durumunda enerji korunmaz. Bu örnekte momentumun korunumu ifadesi şeklinde olacaktır.

DENEYİN YAPILIŞI Deneye başlamadan önce rayın tamamen yere paralel olmasını sağlayınız. Bunun için raya hava verip sade bir arabayı rayın ortasına koyunuz ve paralelliği sağlamak için rayın ucundaki yükseklik ayarlayıcı vidayı döndürünüz ve arabanın rayın ortasında kalmasını sağlayınız. İki aynı veya farklı kütlelerdeki arabaları hafifçe birbirlerine doğru iterek birbirleriyle esnek veya esnek olmayan şekilde çarpışmasını sağlayınız ve çarpışmadan önceki ve sonraki hız değerlerini kaydediniz. Esnek çarpışma için hafif arabayı sensörlerin tam ortasında durgun tutarak, ağır arabayı yavaşça ona doğru itiniz (bkz şekil a). Arabaların önündeki süngerlerin yavaşça birbirlerine çarpmasını sağlayınız. Ağır arabanın ilk ve son hızını ayrıca hafif arabanın çarpma sonrası hızını kaydediniz ve momentum korunumunu doğrulayınız. İnelastik çarpışmada (elastik olmayan) sensörlerin solda olanını sola doğru çekerek ağır arabayı hafife doğru itiniz (sağ sensörle hızını ölçünüz) ve sivri ucun diğer arabadaki yuvarlağa girip arabaların ikisinin birlikte hareket etmesini sağlayınız ve bu ikisinin birlikteki hızını ölçünüz. Yine momentum korunumunu doğrulayınız. ÖNEMLİ NOT: arabalar itilirken yalpa yaparsa sensörler hız değerlerini yanlış okuyabilirler. Hız değerleri 8-10 cm/s altında ise bu değerlere güvenmeyip arabayı sensörün önünden sağa sola 1-2 kez geçirip ekranda geçerli değerler gördükten sonra deneyi tekrarlayın. Hız değerleri veya + olarak gidiş yönüne göre gösterilmektedir. Arabaları çok hızlı itmeyin ve ilk hızların 30-80 cm/s aralığında olmasına dikkat edin.

Araba Kütle İlk Hızı Son Hızı İlk Momentum Son Momentum İlk Kinetik Enerji Son Kinetik Enerji (kg) θ ilk θ son P ilk P son E ilk E son 1. 2. Araba Kütle İlk Hızı İlk Momentum İlk Kinetik Enerji Ortak Hız Ortak Momentum Ortak Kinetik Enerji (kg) θ ilk P ilk E ilk θ ortak P ortak E ortak 1. 2.