Page 103 - UFEK2017 Özetler Kitabı

3. ULUSAL FİZİK EĞİTİMİ KONGRESİ BİLDİRİ ÖZETLERİ KİTABI

P04 FİZİK EĞİTİMİNDE AKILLI TELEFONLARIN KULLANILMASI: İVMENİN
ÖLÇÜLMESİ VE KİNETİK SÜRTÜNME KATSAYISININ HESAPLANMASI

1
Atakan ÇOBAN , Mustafa EROL
2

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

Bu çalışma lise düzeyi fizik laboratuarlarında pahalı ve zor bulunan aletlerin yerine akıllı telefonların yeterliliğini
göstermek ve kullanılmasını teşvik etmek amacıyla hazırlanmıştır. Akıllı telefonların fizik deneylerinde kullanılması
bütçesi kısıtlı olan, fizik laboratuarları yeterli seviyede olmayan okullar için uygun olmayan etkinlikleri uygulanabilir bir
duruma getirmesi beklenmektedir. Çalışmada akıllı telefonların ivme ölçer sensöründen faydalanarak Newton’un ikinci
yasası ve dinamiğin temel yasası olan Fnet=m.a formülünü günlük hayatta bir uygulama üzerinden gözlemlemek ve
yapılan ölçüm ile teorik hesaplamanın ne kadar uyumlu olduğunu test etmektir. Bunun yanında kinetik sürtünme
katsayısını ayrı ayrı iki farklı yöntemle hesaplamak ve bu iki yöntemde ölçülen değerleri karşılaştırmak da çalışmanın
diğer bir amacıdır. Kinetik sürtünme katsayısı, birinci yöntemde akıllı telefon ivme ölçer sensörü ile ve ikinci yöntemde
de akıllı telefon açı ölçer sensörü ile hesaplanmıştır. Uygulama için iki yüzeyi de eğik düzlem olacak şekilde ayarlanmış
üçgen şeklinde makaralı bir sistem hazırlanmıştır Sistem üzerine ağırlığı önemsenmeyecek kadar küçük olan ipin bir
ucuna telefon bir ucuna da kütlesi bilinen bir cisim asılarak bu sistem makaradan geçirilmiştir.
İlk olarak kinetik sürtünme katsayısını ölçmek amacı ile üzerinde açı ölçer programı açık telefon varken,
sistemde kullanılacak ahşap zeminin eğimi yavaş yavaş artırılmış ve her eğim için telefona küçük bir kuvvet uygulanmıştır.
Telefona uygulanan anlık kuvvet ile telefonun sabit hızlı hareket ettiği eğimdeki açı değeri telefon üzerinden okunarak
kinetik sürtünme katsayısıifadesinden bulunmuştur. Ardından hazırlanan sistem, ipe bağlı kütlenin zemin ile temas
etmeyecek şekilde serbest olarak düşebileceği pozisyona getirilir. Akıllı telefon ivme ölçer programı açık şekilde ipin
diğer ucuna bağlandı ve sistem serbest bırakıldı. Bu durumda akıllı telefon üzerinden bir ivme değeri ölçüldü, eşitlikteki
a yerine ölçülen bu ivme değeri, m yerine de kütlesi ölçülen akıllı telefon ve kütlesi bilinen cismin kütleleri toplamı yazıldı
ve net kuvvet hesaplandı. Bu sistemde net kuvvet serbest düşen cismin ağırlığı ile, telefon üzerine etki eden sürtünme
kuvvetinin farkına eşittir ( = − ü ). Hesaplanan ifadeler yerine yazıldığında sürtünme kuvveti için bir
değer bulunur. Ardından sürtünme kuvveti formülü kullanılarak k hesaplanır. Kinetik sürtünme katsayısının
hesaplanması kısmında, ivme ölçer sensörü kullanılarak hesaplanan değer k=0.26 olurken, açı sensörü ile hesaplanan
değer k=0.27 olmuştur. İki değer incelendiğinde bir birlerine neredeyse eşit oldukları görülmektedir. Akıllı telefon ile
zemin arasındaki sürtünme katsayısı hesaplandıktan sonra, açı ölçme yöntemi ile cisim ile zemin arasındaki sürtünme
katsayısı da hesaplandı.
Kinetik sürtünme katsayısı hesaplandıktan sonra makaralı sistem ivme ölçme programı açık akıllı telefon ve
cisim ipin iki ucuna bağlı olacak ve her iki taraf da eğik düzlem olacak şekilde, üçgen şeklinde bir konuma getirildi. Eğik
düzlem açıları akıllı telefon açı ölçer programı ile belirlendi. Daha sonra sistem serbest bırakılarak akıllı telefon üzerinden
ivme değeri okundu. Bu işlem on kez tekrar edilerek ortalama ivme değeri hata payı ile birlikte hesaplandı. Ardından
teorik işlem için gerekli olan değerler ilgili formüllerde yerlerine yazılarak ivme değeri bu kez teorik olarak hesaplandı.
Çalışma sonucunda akıllı telefon sensörü ile ölçülen ivme değeri a=1.3±0.095 , teorik hesaplamalar sonucu
2
⁄
elde edilen ivme değeri de a=1.18 olarak bulundu. İki sonuç karşılaştırıldığında hemen hemen birbirlerine eşit
2
⁄
oldukları görülmektedir. Bu sonuçla akıllı telefonların ivme sensörünün oldukça doğru ölçümler yaptığı ve fizik
deneylerinde kullanılabilir olduğu söylenebilir. Bunun sonucu olarak hesaplanması oldukça zahmetli ola sürtünme
katsayısının akıllı telefon kullanarak iki farklı yöntemle kolayca hesaplanabileceği söylenebilir.

Anahtar Kavramlar: Fizik Eğitimi, Fizik Eğitiminde Akıllı telefon, Dinamiğin Temel Denklemi, Sürtünme.

91