elektromıknatısların kuvveti

17/1/2007 · Kategori: deney

Kapının zilini çaldığımızda duyduğumuz “ding dong” sesinin arkasındaki bilim perdesini kaldırdığımızda bir elektromıknatıs çıkıyor ortaya. Elektromıknatısın çalışma ilkesi çok basit. Bir bobine sarılan telden geçen elektrik akımı, manyetik alan yaratıyor, tıpkı mıknatıslarda olduğu gibi. Yine de bu açıklama size karmaşık gelebilir, ancak bir elektromıknatıs yaptığınızda bize hak vereceksiniz. Yaptığınızda diyoruz, çünkü İlköğretim Okulları Bilim Çocuk Projeleri’nden üçüncüsünü başlatıyoruz: Projemizin adı “Elektromıknatısların Kuvveti”. Elektromıknatıs yapmak hem eğlenceli, hem de tam bilimsel proje hazırlamak isteyenlere göre.

Projenin Yapılışı:

•Bunun için, elektrik akımı oluşturacak bir güç kaynağı gerekli. Güç kaynağı olarak yeniden doldurulabilir pilleri kullanabiliriz.

•Diğer malzemelerimiz, bir çubuk, yalıtılmış tel ve ataş.

•Teli, her iki ucunda 15 - 20 cm’lik ara bırakıp olabildiğince sıkı bir biçimde çubuğa saracaksınız. Sonra iki ucunu pile bağlayacaksınız Çubuğu ataşlara yaklaştırdığınızda, onları çektiğini göreceksiniz.

•Elektromıknatısın çalışma ilkesinin basit olduğunu söylemiştik, değil mi? Peki, elektromıknatıs yapımını bilimsel bir projeye nasıl dönüştüreceksiniz? Bilimsel projenin, ön-araştırma yapmakla başladığını hatırlayın. Bu aşamada işinize yarayacak kimi ipuçlarını biz verelim. Elektromanyetizma, rastlantı sonucu ortaya çıkmış. Danimarkalı bilimadamı, Hans Christian Oersted, bir telden akım geçtiğinde bir pusulanın iğnesinin yön değiştirdiğini gözlemlemiş. Oersted, bir pusulanın iğnesinin yönünü, manyetik alanın değiştirdiğini biliyormuş. Böylece, elektrik ve manyetizma arasında bir ilişki olduğu ortaya çıkmış. Daha sonra Fransız bilimadamı André Marie Ampère, akım taşıyan teli bir bobin halinde sarmış. “Solenoit” denen bu bobinin mıknatıs gibi davrandığını keşfetmiş ve o günden sonra elektromıknatıslar, farklı amaçlarla kullanılmaya başlanmış. Elektromıknatıslar, televizyonlar, bilgisayarlar, yazıcılar, elektrogitarlar, mikrofonlar ve hoparlörlerde işe yarıyor. Gerçekte içinde elektrik motoru olan aygıtlarda bir elektromıknatıs da var. Elektromıknatısların işe yaradığı ilginç bir alan da hurda taşımacılığı. Hurda taşımacılığında, vinçler güçlü elektromıknatıslar aracılığıyla çok ağır yükleri kaldırabiliyorlar.

•Yapacağınız elektromıknatısla siz de ataşları çekeceksiniz. Acaba, elektromıknatısınız kaç ataş çekecek? Daha fazla ataş çekmek mümkün mü? Farkındaysanız, bilimsel yöntemin “soru sorma” aşamasına geldik. Bu projeyle “Bir elektromıknastısın kuvveti nelere bağlıdır?” sorusunun yanıtını arayacağız. Simdi de, sorunun yanıtını önceden tahmin etmeniz ve bu konuda düşünce üretmeniz gerekiyor. Bunun için de, elektromıknatısın kuvvetini belirleyen değişkenleri saptamalıyız. Örneğin, güç kaynağı olarak kullanılan pilin sayısı artırılsa, elektromıknatısın kuvveti artar mı? Bu durumda kaç ataş çekilebilir? Telin sarılacağı çubuk, kalem, cam ya da demir olsa ne fark eder? Telin kalınlığı ya da çubuktaki sarım sayısı elektromıknatısı etkiler mi? Bunları tek tek düşünün.

•Sonra da varsayımda bulunun. Örneğin, varsayımınız “Pil sayısını artırdıkça elektromıknatısın kuvveti artar” olabilir. Elbette bu varsayımı deneylerle sınamanız gerekiyor. Bir pil kullandığınızda, elektromıknatıs kaç ataş, iki pil kullandığı nızda kaç ataş çekiyor, inceleyebilirsiniz.

•Bulduğunuz sonuçları proje formuna yazmanızı istiyoruz. Formu doldurunca projenizi bitirdiğinizi düşünmeyin. Bir değerlendirme yapmanız gerekiyor. Sonuçları yorumlayın, bulgularınız arasında ilişkiler kurun, sınıflandırmalar yapın. Elbette, proje raporunuzu çektiğiniz fotoğraflarla birlikte bize göndermeyi unutmayın. Fotoğraflarınızın net olması, onları yayımlayabilmemiz açısından önemli. Haydi bakalım, kolay gelsin!

 

Yorum (2) Yorum yaz!

suyun kaynama sıcaklığı

17/1/2007 · Kategori: deney

Suyu ısıttığınızda, buharlaşmanın etkisiyle sıvı halden gaz hale geçer. Bunu, suda oluşan gaz kabarcıkla-rından anlayabilirsiniz. Başlangıçta ısıtma kabının alt kısmında tek tük oluşan gaz kabarcıklarının sayısı daha sonra artar ve suyun yüzeyine ulaşmaya başlar. Hızlı bir buharlaşma olayı gerçekleşir. Bu, kaynamadır. Suyun ısınmasıyla oluşan olayları tekrar inceleyelim. Isıtıcının enerjisi sayesinde suyun sıcaklığı artar. Ancak belirli bir sıcaklıkta, ısı enerjisi yalnızca suyun buhara dönüşmesi işini görür. Böyle bir noktaya ulaşıldığında, sıcaklık bir süre sabit kalır. Bunu, termometreden gözleyebilirsiniz. İşte bu, suyun kaynama sıcaklığıdır ve yalnızca suya özgüdür. Sıcaklığın bir süreliğine sabit kalması ilginç değil mi? Suyu ısıttıkça sıvı halden gaza dönüşür. Bunu, ısıtma kabının tabanına yakın yerde oluşan gaz kabarcıklarından anlayacağımızı söylemiştik. Ancak kabın dışındaki hava basıncı başlangıçta bu kabarcıkları patlatır. Çünkü suyun içinde, dışarıdaki hava basıncına karşı koyacak yeterli basınç yoktur. Daha fazla enerji aldıkça suyun içinde, dışarıdaki hava basıncına karşı koyan iri gaz kabarcıkları görürüz. Hatta bunu, fokurdama olarak adlandırırız. Suyun sıcaklığı sabit kalır ve bu sıcaklık elbette kaynama sıcaklığıdır.

Projenin Yapılışı:

Bu, bir bilimsel proje olduğuna göre bir varsayımda bulunarak işe başlamalısınız. Suyun hacmi, deneyi yaptığınız yerin sıcaklığı, yani oda sıcaklığı, okulunuzun bulunduğu yerin yüksekliği (rakım) ya da ısıtıcının tipi gibi etkenler suyun kaynama sıcaklığını nasıl etkiler, bunu araştırıyoruz değil mi? Örneğin, yüksekliğin suyun kaynama sıcaklığını etkileyeceğini düşünüyorsanız, Yükseklere çıkıldıkça kaynama sıcaklığı artar ya da Yükseklere çıkıldıkça kaynama sıcaklığı düşer şeklinde bir varsayım kurabilirsiniz.

Varsayımınızın ne olacağına, bir ön araştırma yaptıktan sonra karar vermek akıllıca olur. Ön-araştırmanızda size yardımcı olacak kaynaklara yer verdik.

Varsayımı oluşturduktan sonra deney aşamasına geçeceksiniz. Deneyde kullanacağız malzemeler belirli:

•Suyu kaynatmak için ısıya dayanıklı bir kap

•Saf su (Musluk suyu, dere suyu vb. farklı sular deneyinizin sonuçlarını etkiler. Marketlerden ütü suyu alıp kullanabilirsiniz, çünkü ütü suyu saf sudur.)

•Suyun hacmini ölçmek için dereceli silindir (Yemek yaparken kullanılan ölçü kapları da işe yarar.)

•Bir kimya termometresi (Termometreyle suyun sıcaklığını ölçeceğiz. Evinizdeki duvar termometrelerini ya da ateşimizi ölçmekte kullandığımız termometreleri deney için kullanamazsınız. Çünkü duvar termometresiyle -30°C ile 50°C arasındaki bir sıcaklık ölçülebilir. Oysa tipik bir kimya termometresi -10°C ile 110°C arasındaki bir sıcaklığı ölçebilir. Bu da size, suyun 50°C’nin üzerinde kaynayacağı ipucunu versin.)

•Isıtıcı

Malzemlerinizi tamamladıktan sonra deneyinize başlayabilirsiniz.

•İlk olarak suyun miktarını belirleyin ve bunu not edin. Deneyinizi yaparken bir gözlem kâğıdına notlar almanız gerekecek. Yaptığınız deneyle ilgili her şeyi bu gözlem kâğıdına kaydedebilirsiniz. Bu, deney bittiğinde bilgileri inceleyebilmenizi kolaylaştırır.

•Kullanacağınız suyun miktarının 250 - 750 ml arasında olması yeterli. Suyu, ısıya dayanıklı kabınıza koyun. Kabı da ısıtıcının üzerine yerleştirin. Kullandığınız ısıtıcı tipini de mutlaka gözlem kâğıdınıza yazın. Isıtıcıyı çalıştırmadan önce termometreyi suyun içine bırakın ve ilk sıcaklığı kaydedin.

•Isıtıcıyı çalıştırın ve her 30 saniyede sıcaklığı ölçerek gözlem kâğıdınıza yazın. Bunları, bir tablo halinde göstermek, sonuçları anlaşılır hale getirir. Zaman ilerledikçe sıcaklığın yükseldiğini gözleyeceksiniz. Sıcaklığın, en azından be. dakika boyunca değişmediğini farkettiğinizde, hemen bu sıcaklığı not edin. Çünkü bu, kaynama sıcaklığıdır. Bu arada suyun da fokurdadığını gözleyeceksiniz. Atmosfer koşullarını da hesaba katarak deneyinizi üç gün boyunca tekrarlayın. Deneyi her tekrarladığınızda mutlaka aynı miktarda su ve aynı ısıtıcıyı kullanın. Her seferinde oda sıcaklığını da ölçmeyi unutmayın. Bize göndereceğiniz kaynama sıcaklığı ve oda sıcaklığı üç günlük ölçümlerin ortalaması olacak.

•Ayrıca sonuçlarınızı sıcaklık-zaman grafiği yaparak gösterebilirsiniz. Bir de bulunduğunuz yerin yüksekliğini (rakım) öğrenmeniz gerekiyor. Bunu, altimetreyle ölçebilir ya da resmi kaynaklardan araştırabilirsiniz. Geriye sonuçları değerlendirmek ve proje raporunuzu yazmak kalıyor. Sonuçlarınızı bildirmek için proje formunu doldurup bize gönderin. Ayrıca bu formla birlikte proje çalışmalarınız sırasında çektiğiniz fotoğrafları da göndermenizi bekliyoruz. Ancak fotoğrafların net ve anlaşılır olmalarına dikkat edin.

Yorum (5) Yorum yaz!

köprülerin dayanıklılığı

17/1/2007 · Kategori: deney

Köprüler akarsu, vadi, yol ya da demiryollarını aşmamızı sağlar. Mühendisliğin, tasarımın, yapı malzemelerinin, matematiğin, aklın, grup çalışmasının ve daha birçok şeyin ürünüdürler. Köprülerin dayanıklılıkları, onları ortaya çıkaran bu etkenlerin kusursuz bileşimine bağlıdır.

Köprülerin Dayanıklılığı Projesi’nde farklı tip köprüleri incelemenizi ve bunların dayanıklılıklarını karşılaştırmanızı istiyoruz. Yine kimi ön bilgileri bilmek gerekiyor. Temel olarak kiriş, makas, kemer ve asma köprüler yapabilirsiniz. Kiriş köprüler, basit yapılarıyla öne çıkıyorlar. Bu köprülerin ağırlıkları ayaklarının üzerinde. Ayaklardan uzaklaştıkça kiriş köprülerin dayanıklılıkları azalıyor. Bu nedenle kiriş köprüler fazla uzun yapılamıyor. Makas köprülerin kiriş köprülerden farkı, köprünün üçgen biçimli makas kirişleriyle desteklenmesi. Bu şekilde ağırlık dağıtılıyor. Ağırlığı daha iyi dağıtmak için başka bir yol da kemer köprüler inşa etmek. Kemer köprüler, her iki ucunda kenar ayak denen desteklerin olduğu yarım daire şeklindeki yapılar.  Asya’yla, Avrupa’yı birleştiren Boğaz Köprüsü’nü düşünün. Böyle uzun köprülerde, bir uçtan diğerine uzanan dev kablolar köprüyü taşır. Asma köprüler, gerçekten kablolar üzerinde asılı duruyor. Bu da ağırlığın eşit olarak dağılmasını sağlıyor. Köprülerle ilgili ayrıntılı bilgiyi dergimizin Ekim 2002 sayımızdaki “Köprüler” yazısından bulabilirsiniz.

Projenin Yapılışı:

•Biliyorsunuz, bilimsel yöntemde ön araştırmayı yaptıktan sonra varsayım kurmak gerekiyor. Örneğin, “Kemer köprüleri, kriş köprülerinden daha dayanıklıdır.” ya da “Asma köprüler, kemer köprülerinden dayanıklıdır.” şeklinde varsayımlar kurabilirsiniz. 

•Varsayımınızı kurduktan sonra deney aşamasında köprü modeli yapmanız gerekiyor.

•Köprü modeli yapmak için kullanacağınız malzeme çıta. Kalınlığı ve eni 1,5 cm olan çıtalar işe yarar. Çıtaların boyunu kendiniz ayarlayın.

•Çıtaları birleştirme aracı olarak ahşap tutkalı, paket lastiği ya da çivi kullanabilirsiniz. Tutkal kullandıysanız iyice kurumasını bekleyin. Çivi kullanırsanız, çıtanıza uygun olmasına dikkat edin.

•Size 4 tip köprüyü kısaca tanıttık. Ön araştırmanızı yaptıktan sonra bu köprüleri daha iyi tanıyacak ve deneyinizde hangisini ya da hangilerini kullanacağınıza karar vereceksiniz. Kendiniz de farklı tip bir köprü geliştirebilirsiniz. Ancak bu durumda tasarımınızı çok iyi açıklamalısınız.

•Köprünüzü yaptıktan sonra uzunluğunu not edin. Daha sonra tam ortasına ağırlık asmanızı istiyoruz. S şeklinde metal bir kanca ağırlığı asmanıza yardımcı olur. Köprünün ne kadar ağırlığı taşıdığını bilmek istiyoruz.

•Proje basit görünüyor, 1. projeden farkı tasarım yapmayı gerektirmesi. Bu, sizi uğraştırabilir. İyi bir araştırma ve mühendislik bilgisiyle bunu kolaylıkla halledebilirsiniz. Elbette inşaat mühendisleriyle konuşmak akıllıca.

•Bu projenin öğreticiliğinden başka bir yöünü de eğlenceli olması. Düşünsenize bir köprü inşa edeceksiniz! Bize, köprü modelinizin fotoğraflarını göndermeyi sakın unutmayın. Bir de proje formunu mutlaka doldurun. Kolay gelsin!

 

Yorum (yok) Yorum yaz!

Son Yazılarım

Kategorilerim

Arkadaşlarım

Bağlantılarım