Page 58 - UFEK2017 Özetler Kitabı

3. ULUSAL FİZİK EĞİTİMİ KONGRESİ BİLDİRİ ÖZETLERİ KİTABI

FİZİK EĞİTİMİNDE AKILLI TELEFONLARIN KULLANILMASI: DAİRESEL
B46 HAREKET İLE DOPPLER OLAYININ İNCELENMESİ VE SES HIZININ
HESAPLANMASI

Mert BÜYÜKDEDE , Mustafa EROL
1
2

1 Dokuz Eylül Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Buca, İzmir
2 Dokuz Eylül Üniversitesi, Buca Eğitim Fakültesi, Fizik Eğitimi Anabilim Dalı, Buca, İzmir

Bu çalışmada fizik laboratuvarlarında bulunması zor ve oldukça maliyetli olan ölçüm yapabilecek aletlerin yerine
hemen hemen herkesin sahip olduğu akıllı telefonların fizik deneylerinde kullanılabileceğini göstermektedir. Bu
çalışmada yapılan deney ve buna benzer yapılabilecek birçok deneyde akıllı telefonların kullanılabilecek olması hem
pratiklik açısından hem de öğrencilerin ilgisini daha fazla çekeceği düşünüldüğünden fizik eğitiminde bu tür
uygulamaların oldukça yararlı olacağı düşünülmektedir. Çalışmada dairesel hareket yapan bir ses kaynağının sabit bir
noktadaki bir gözlemci için oluşturacağı Doppler etkisi ile sesin havadaki ortalama hızı hesaplanmıştır. Bu noktada ses
kaynağı ve sabit gözlemci için iki ayrı akıllı telefon kullanılmıştır.
Bu laboratuvar çalışmasında akıllı telefonlardaki ivmeölçer ve ses sensörü kullanılmaktadır. Bu sensörleri
kullanabilmek için öncelikle akıllı telefonumuza bir ivmeölçer ve frekans analizi yapabilen bir yazılım indirmemiz
gerekmektedir. İvme ölçmek için kullandığımız yazılım ‘SPARKvue’ adlı AppStore ve Google Play Store’dan herkesin
ulaşabileceği ücretsiz bir uygulamadır. Dairesel hareket yapan ses kaynağı için belirli bir frekansta ses dalgası
gönderebilmek için AppStore ‘den kolayca indirebileceğimiz ‘S-Gen’ adlı uygulama kullanılmıştır. Ayrıca gözlemci
konumdaki akıllı telefon için ise ‘Spektroskop’ adlı uygulama kullanılmıştır. Bu uygulama bize detaylı bir biçimde frekans
değişimlerini ve ses şiddetlerini veriler halinde ölçmekte ve bu verileri Excel programını kullanarak detaylı grafiklerini
çizmemize yardımcı olmaktadır.
Laboratuvar çalışmasının ilk aşamasında sabit bir açısal hızla dönen bir pikabın üzerine akılı telefonumuzu
yerleştirerek ivme değeri ölçülmüştür. Akıllı telefon 3 boyutta da ayrı ayrı ölçüm aldığından dönme eksenine dik olan
doğrultusu merkezcil ivme olarak belirlenmiştir. Akılı telefonunun ivme sensörü ile dönme eksenine olan uzaklık bir
cetvel yardımıyla ölçülmüştür. Ölçülen her bir merkezcil ivme ile dönme eksenine olan uzaklık arasındaki =
2
bağıntısı yardımıyla çizgisel hız hesaplanmıştır. Beş farklı ölçüm sonucunda ortalama çizgisel hız Vort = 0,427 (m/s)

olarak hesaplanmıştır. İkinci aşamada dairesel hareket yapan bir ses kaynağı için Doppler etkisi ile ses hızının ölçülmesi
deneyi yapılmıştır. Bu aşamada iki farklı akıllı telefon kullanılmıştır. Birinci akıllı telefon pikabın üzerinde dairesel hareket
yaparak ‘S-Gen’ uygulaması ile 19000 Hz frekanslı bir ses dalgası yayması sağlanmıştır. İkinci akıllı telefon ise dairesel
hareket yapan cismin belirli bir mesafede sabit bir gözlemci olarak kullanılmıştır. Gözlemci konumdaki akıllı telefon
‘Spektroskop’ uygulaması ile dairesel hareket yapan kaynaktan 19000 Hz olarak yayınlanan frekanstaki ses dalgalarını
ölçmüştür. ‘Spektroskop’ uygulaması frekans ve ses şiddeti nicelikleri veriler halinde kaydedilmiş ve bu veriler kolayca
bilgisayara aktarılarak Microsoft Excel programı yardımıyla ses şiddeti- frekans grafiği çizilmiştir. Çizilen grafik üzerinden
ses şiddetinin maksimum olduğu nokta ses kaynağının sabit gözlemciye yaklaştığı nokta olarak belirlenmiştir. Bu noktada
ölçülen frekans 19025 Hz olarak ölçülmüştür. Bu ölçümler 5 kez tekrarlanmış ve ölçülen frekans ile yayınlanan frekans

arasındaki = bağıntısı yardımıyla sesin havdaki ortalama hızı = 341.6 ± 4,8 (m/s) olarak hesaplanmıştır.
1−
ˈ
Yaklaşık olarak 20 sıcaklıkta sesin ortalama hızı = 343.2 (m/s) olarak bilinmektedir. Çalışmada sonunda
0
sesin havada yayılma hızı %0,04’lik hata payı ile = 341.6 ± 4,8 (m/s) olarak ölçülmüştür. Sonuçlar karşılaştırıldığında
bir birlerine oldukça yakın olduğu görülmektedir. Bu çalışmanın sonucuna göre akıllı telefonların oldukça zor, ölçülmesi
güç ve ölçüm yapabilmek için oldukça yüksek maliyetlerde ekipmanlara gerek duyulmadan hemen hemen herkesin sahip
olduğu akıllı telefonların fizik deneylerine entegre edilmesinin öğrencilere ve eğitimcilere birçok kolaylık sağlayacağı
görülmektedir. Buna ek olarak akıllı telefonların bu şekilde derslerde kullanılması öğrencilerin motivasyonuna olumlu
yönde etki edeceği düşünülmektedir.

Anahtar Kavramlar: Fizik Eğitimi, Fizik Eğitiminde Akıllı Telefon, Doppler Olayı, Ses Hızı

46