Deney Okulu Deney Okulu

Evde yapılabilecek deneylerEvde yapılabilecek deneyler

Merkezkaç ile Dönme Dolap

Merkezkaç ile Dönme Dolap
Yapılma Süresi: 20 dk
Zorluk Seviyesi: Basit
Yaş Grubu: 7-14

Yüzük taşlarından, dönme dolaplara kadar birçok yerde merkezkaç kuvvetiyle karşılaşırız. Kova dönme dolabı deneyimizde bu kuvveti inceleyeceğiz.

İpe taş bağlayıp elinizde döndürdüğünüz zaman ne olur? Taş nasıl hareket eder? Televizyonda ya da gerçek hayatta, çaycıların tepsisinde dolu çay bardakları varken çevirdiklerini görmüşsünüzdür. Peki bardaklar tepsiden nasıl düşmüyor? Ya da çaylar bardaklardan neden dökülmüyor?

Merkezkaç kuvveti nedir?

Bir merkez çevresindeki dönme hareketinde, cismi merkeze doğru çeken kuvvete merkezcil kuvvet, bunun ters yönünde ve eşit şiddette cismi merkezden uzaklaştırmaya çalışan kuvvete de merkezkaç kuvveti adı verilir.  Düzgün dairesel dönme hareketinde merkeze doğru bir ivme vardır. Hareketli cisim, bir kütleye sahip olduğuna göre, bu kütlenin merkeze doğru bir ivme kazanabilmesi için yine merkeze doğru bir kuvvet etkisinde kalması gerekir. Merkezcil kuvvet denen bu kuvvet var olmazsa merkezcil ivme de mevcut olamaz ve sonuçta dönme hareketi yapılamaz. Mesela bir ipe bağlanarak döndürülen taş parçasının dairesel hareket yapması, merkezcil bir kuvvet tatbik etmekle, yani onu iple merkeze doğru çekmekle mümkün olmaktadır. Dönmeyi sağlayan bu kuvvet ortadan kalkınca, mesela taşı bağlayan ip kopunca, taş yörüngeye teğet olarak fırlar gider. İp kopmadığı sürece sistem, dengeli olarak dönme hareketini devam ettirir.

Malzemeler:

  • Saplı 1 plastik kova
  • Su

Nasıl Yapılır?

1 Kovayı yarısına kadar su doldur.

2 Ayağa kalkın ve kovayı hızlı bir şekilde yuvarlak çizerek döndürdün.

3 Döndürürken kolunuzu kırmamaya dikkat edin.
İp ucu: Kovayı önce boşken çevirmeyi deneyin. Dolu ve boş arasındaki farkları karşılaştırın.

Dönme hareketi sırasında kovanın ağzı kısa bir süre yere baktığı halde su dökülmeyecek.

Peki Neden?

Bu kuvvet katı cisimlere olduğu gibi sıvılara da etki eder. Kovayı belli bir hızla çevirdiğiniz de kovadaki suyu, kovanın tabanına doğru iter. Yavaş dönme hareketilerinde bile merkezkaç kuvveti yerçekimi kuvvetinden fazladır. Bu nedenle su dökülmez. Aynı nedenle çaycının çevirdiği çay tepsisindeki çaylar da dökülmez.

Aynı deneyi farklı boyutlarda kaplarla ve farklı miktarlarda sıvılar kullanarak tekrar deneyebilirsiniz. Böylece farklı şekillerde merkez kaç kuvvetini gözlemleyebilirsiniz.

Kaynakça: https://www.smithsonianmag.com/history/history-ferris-wheel-180955300/ 

Benzer İçerikler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir